【摘要】 模拟计算第一性原理简介

优势

1.第一性原理计算是真实实验的补充，通过计算可以使被模拟体系的特征和性质更加接近真实的情况

2.与真实的实验相比，第一性原理计算 也能让我们更快的地设计出符合要求的材料。

 

应用范围

1.零维

如小分子、团簇、量子点

2.一维

如纳米管

3.二维

如固体表面、界面等;石墨烯

4.三维

如新型化合物、高温超导体等特别是在模拟一些超高压等极限条件下材料的性质方面有着传统实验方法所不能企及的优势

 

应用软件介绍

一些基于密度泛函理论的软件：

赝势法——VASP, CASTEP

投影缀加波法(PAW)

原子轨道线性组合法(LACO)

正交化平面波法(OPW)

格林函数法(KKR)

线性Muffin-tin轨道法(LMTO)等。

 

目前常用的量化软件:

Gaussian 98/03:由Pople等人编写，经过几十年的发展和完善，该软件已成为国际上公认的、计算结果具有较高可靠性的量子化学软件，它包含从头算、半经验以及分子力学等多种方法，可适用于不同尺度的有限体系，除了部分稀土和放射性元素外，它可处理周期表中其它元素形成的各种化合物;

Crystal 98/03:该软件由意大利都灵大学理论化学研究所开发，采用基于原子轨道线性组合的从头算方法来研究固体及表面的电子结构;

VASP:该软件由奥地利维也纳大学开发，采用基于平面波基组的密度泛函理论来研究固体及表面的构型以及动力学过程;

CASTEP:MS软件模块之一，与VASP程序类似，功能强大。下一期开始，我们主要通过此模块进行介绍。

 

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