第一次课—20130321

王晖  【whatjl@gmail.com】

为大家提供实际应用的课，想学啥可以mail WH。

共32 课时，约16讲，重练习，有兴趣可以做小体系。

WHY　SIMULATION？ $\rightarrow$ TO  explore 实验“无人区”

                  $\rightarrow$ combine with 实验： 按图索骥；水落石出；补充实验

     e.g.：

• Thermal and electrical conductivity of iron at Earth's core

• Li -Be alloys (两个作者很牛)

• Na 有金属相 $\rightarrow$ 指导实验

• PtN一系列文章工作 $\rightarrow$ 引导实验

• Ca

只有分析好，解释物理现象 $\Rightarrow$ 有好工作

HOW  SIMULATION？tools:http://www.psi-k.org/codes.shtml

课程内容—研究需求：

1. 结构：能量最小原理     （Lv Jian ’s    Li文献）

2. 压致相变：压力—总能关系

3. 物态方程

4. 弹性模量：工业生产很重视：VASP可直接做

5. 能带：看闭合，带隙，斜率，m*

6. DOS:峰位匹配 $\rightarrow$ 耦合程度；杂化;  分立能态：每个轨道上的

7. 电荷：eif 课表示局部结构

8. 成键

9. 硬度：有两个好模型（以后讲）

10. LD

11. 软膜：虚声子，二级相变。声子很重要！如果有虚频 $\rightarrow$ 振出去了 $\rightarrow$ 回不来了(沿着这个方向，可能有个稳定结构) $\rightarrow$ 有相变

12. 拉曼、红外： $\rightarrow$ 单独讲

13. 超导：富氢体系 CaLi2

    
    

Linux：找时间练，装软件

• /bin   可执行文件，控制机器

• /home  

• shell 文本界面，用户余程序交互的工具

• 基本命令：cp mv rm cat more head tail ls mkdir cd

• install package:Google + Baidu =各种说明   this part needs time to learn

• 虚拟机和Samba套件

第二次课—20130401

固体物理

Miller index（hlk）

平行晶面：面间距d_hlk ： $\left ( \frac{1}{b} \right )^{^{2}}= \left ( \frac{h}{a} \right )^{2}+\left ( \frac{l}{b} \right )^{2}+\left ( \frac{k}{c} \right )^{2}$

倒格子：①描述晶面②单晶衍射课观察到③Miller index是正格子与倒格子的纽带

7个晶系

14个格子

对称性

↓滑移、旋进

230个空间群

三种常用的结构文件：①cif②POSCAR（VASP中）③XSF

phonopy：找空间群的软件

phonopy——symmetry  找空间群，操作看对称性

• PPOS 原胞

• BPOS 单胞

apps/xsfconvert $\rightarrow$ 小软件（tool）

把POSCAR转成XSF的命令：v2xsf BPOSCAR    v2xsf PPOSCAR

xCrySDen 是常用软件，下载11.4版本，静态即可，不用编译

tool $\rightarrow$ k-path

第三次课 20130411   和爽吃饭忘了有课了……

第四次课 20130418   上机课，练习提优化任务

第五次课 20130422   上机课，继续联系提优化任务

vi ~./bashrc

uname -a 查看版本

我的作业：五一回来后讲 铁磁序与反铁磁序  参考教材《固体物理导论》[美]基泰尔 著   项金钟 吴兴杰 译     Chemical Industry Press 出版社

第六次课 20130425    晶体结构预测—这节课邀请了CALYPSO程序开发小组的负责人，王彦超，为大家讲解晶体结构预测 技术的思想、CALYPSO的功能、及重要参数。

卡利普索小调

参数：

pso的收敛标准有两个

体积：可找类似结构，扩大10%

距离：：截断半径之和的0.8：也可从MS里读，稍小一点就好

split：

 第七次课 20130506

电子局域函数ELF   0.5是电子气，越接近1 越是好的共价键

研究电荷密度梯度AIM理论，有个好网站

可通过这个预测H出现在哪里，

查分电荷密度  谁相对谁    晶体的-院子的

分类能态密度    

能带图，看黛西是够有交叠，有即为金属，直接带息在同一个点上的，压制金属化

某一个轨道分布宽认为电子有强相互作用，平的

分析共价键时强方向共价键，看分类DOS，如果峰位对应好，就是有。

 第八次课 20130509

 1  使用SCrySDen。网页上有使用手册，画图很好用，尤其是带面的图

2   /home/apps/teaching教学目录

3   看电荷转移 ，用Bander ，ACF.dat文件最常用

4   如何安装一个软件，make 就像exe。有自己的一套脚本，有兴趣可以看。.f90是源文件，我们用的编译器都是
FC = gfortran

在安装前clean下，只剩下.f90，然后make，就可以用了。调用一些别的库，要给出路径。动态和静态，也可用共享方法。

5   CharGCAR可以直接用VESTA读

6  在算dos和band时，自洽计算用大的K点，为了得到好的电荷密度。倒空间里0.02~0.015即可

7   能带计算非自洽时：高对称方向（沿不可约区的边）上的点的选取有两种办法：1用老师的pdf文件去找；2用SCrySDen去找（把方向找出来，自动出点）

8  DOS后期处理：DOSCAR文件中有3列数据：能量，电荷密度，电荷密度的积分

把写好的小脚本cp到目录下，编译就可以用了。编译命令：gfortan， 输出a.out文件，再重命名mv就可以了；或者用gfortan-o  A B编译（把A编译后命名为B）

9 作业：NaCl的band dos chargdiff bader

kmesh选0.02就可以

10   画图：位图，失真。矢量图不失真！字体Garamond  24号加粗  有很多线叠在一起时可以交替用半填充，空心的区别开；灰色不稳定的结构，弱化。一张图尽量多包含信息，说明可以很长。

分类dos ：通常从两种方式区分，一是颜色，二是线型。

能带：不需要画全部，只要区分开倒带顶、底 就可以

11  zz _software下有软件，VESTA，网上既有手册也有视频。要去学习

 第八次课 20130516

做个小体系

电子化合物——Ca₂N

碱土金属和氮以前没发过太高的文章，只有篇X2N的文章，像这样的体系，虽不大，但你做了出结构就能写！

结构预测什么时候做3倍胞？老师的是4倍胞结构看出了1倍的，然后回头做了3倍胞的。

开放轨道：电子在能带上移动不闭合

在做计算前，要先与实验对比，看选取的交换关联函数是否合理，看c/a。怎么做的ecut和k点的测试。

以老师为单位，我们马老师组做Sr₂N 。一个组最多提一个8核的任务，4倍胞

进队列：pbs -Q moon：可以看加拿大计算机网站

声子计算：welcome——phonopy.v.1.6.4：http://phonopy.sourceforge.net/

有虚频说明动力学不稳定，那么沿着软膜方向移动原子，会找到一个能量更低结构。但有使用范围，否则0温时有虚频但是稳定的结构。

phonopy -

热力学性质：零点震动能（尤其是含H体系）

自由能

熵 S（entropy）：体系的状态数越大，S越大

准简写近似：考虑了声子受温度的影响，可用phonopy来做，

做声子扩胞前的POSCAR一定是优化好的，力常数精度要高。