CASTEP几何优化：包括单胞优化的步骤

"这篇教程介绍了如何在CASTEP中进行几何优化，强调了默认情况下几何优化并不包括对单胞的优化。在CASTEP中，用户需要手动更改设置来优化单胞。教程详细指导了用户在Setup、Electronic、Job Control等标签页上的具体操作，包括将Task设为Geometry Optimization，选择LDA函数，开启Optimize Cell，调整能量截断、SCF容差、k点集和赝势类型。完成设置后，用户可以提交计算，结果将保存在名为Ge CASTEP GeomOpt的新文件夹中。CASTEP是一个基于密度泛函理论的平面波赝势程序，适用于各种材料的性质研究，包括表面化学、键结构、态密度和光学性质等。MaterialStudio的CASTEP组件提供了计算、分析和作业控制功能，使用户能够轻松准备、启动和监控CASTEP计算。" CASTEP是一个强大的量子力学模拟软件，主要用于固体材料的性质研究，利用密度泛函理论（DFT）和平面波赝势方法。在CASTEP中，几何优化是研究材料结构变化的关键步骤，但默认配置下并不会对单胞进行优化。用户需要在Setup标签页中将Task设置为Geometry Optimization，并在更详细设置中启用Optimize Cell选项，确保单胞几何也会被优化。 在Electronic标签中，提高计算精度是必要的，可以通过设置Energy cutoff为Ultra-fine和SCF tolerance为Ultra-fine来实现。此外，选择适当的k-point set（这里是Coarse）和Pseudo-potentials（Norm-conserving）也对计算结果的精确度有影响。在Job Control标签下，选择合适的Gateway location和Runtime optimization（这里为Speed）可以优化计算效率。 CASTEP的计算任务主要包括能量计算、几何优化和分子动力学，每种任务都可以揭示不同类型的物理特性。为了提高计算效率，通常需要最小化计算的超单胞，可以利用Build\Symmetry\PrimitiveCell菜单转换为初晶胞。计算完成后，CASTEP会生成一系列文档，用户可以在MaterialStudio中进行分析，例如查看键结构、态密度图和光学性质图，以深入理解材料的性质。 CASTEP是材料科学研究的重要工具，通过细致的设置和合理的计算策略，用户可以获取材料的各种关键性质，从而推动新材料的设计和应用。本教程提供的步骤指导可以帮助新手更好地掌握CASTEP的使用，进行高效和准确的几何优化计算。