quantum espressor使用的结构建模

使用qe等第一性原理计算软件,第一步就是对材料进行建模,然后找到计算时的收敛参数。

1.材料结构建模

1.1首先寻找晶体结构的数据库,对于无机材料,免费供参考的数据库有NIMS的数据库(需要注册,注册后可查询),网页链接:

http://crystdb.nims.go.jp/index_en.html

在其中下载晶体单胞的cif文件;

1.2 使用软件vesta,此软件是免费的三维晶体结构显示软件,可以打开cif文件,并且可导出晶胞内原子坐标的xyz文件,以及相对于基矢的相对坐标(对应于qe的crystal单位)的文件xtl

1.3 slab建模,如果要计算表面结构和吸附等,需要扩展和切割单胞,这时只能在单胞的基础上进行。也可以借助ms等软件也可实现slab坐标的建立;

2.计算参数的收敛性检验

2.1感觉所有参数中ecutwfc和ecutrho最为重要,应该第一步检验这两个参数的收敛性。根据采用的赝势,决定ecutrho和ecutwfc的倍数;收敛性的判据根据能量差,感觉对于小单胞,能量差在0.001Ry,则对晶格参数的判断能精确到0.01A。

2.2 k点的收敛性判断

2.3 晶格参数的收敛

对于立方结构,可以自己脚本计算离散值,找能量最低;更准确的讲,还应该根据总能结果结合物态方程做拟合得到最有晶格结构,对于复杂单胞,可以采用vc-relax进行结构优化,但是后者一定要注意起始结构参数的选择,因为优化的最终结果可能因为起点优化到了局域最小,可能结果会和起点有关。

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