【入门基础教程】单点计算与BAND的基本参数设置

ADFinput窗口，用于建模、参数设置等。File - Import Coordinates，可以导入cif文件，也可以在ADFinput右上角的搜索按钮搜索一些简单常见的晶体结构。

说明：

• 单点计算一般只需要简单设置Main窗口即可
• Task：Single Point，单点的含义是指计算的体系几何结构确定、不变，不做优化，不扫描势能面
• Followed by：指计算完毕之后，是否需要计算其他
• Periodicity：Bulk表示体系沿着ABC三个方向无限重复；Slab则是二维体系，单胞也是二维的，在AB方向无限重复，上下为半无限大的真空；Chain是一维材料，一维材料（例如聚合物）周围是无限大真空；None表示体系没有周期性
• Total Charge：体系单包的带电量，2019版不允许周期性体系带电，2020版以后将会允许带电
• Spin Polarization：单包内有多少个电子没有配对？如果此处设置为2，则表示单包是三重态；如果勾选Unrestricted，此处留白，则计算结果会自动收敛到能量最低的自旋多重度，例如O2分子，将得到三重态的结果
• Unrestricted：如果勾选，则α电子与β电子分别求解电子态，计算量增大一倍；如果不勾选，则β电子的能级、波函数沿用α电子的结果
• XC functional：选择泛函
• Relativity：是否考虑相对论效应，默认不考虑。如果考虑相对论对动能的修正，则选择Scalar，如果选择Spin-Orbit则不仅考虑相对论对动能的修正，还考虑相对论效应带来的自旋轨道耦合
• Basis set：选择基组。基本原则是更重的元素选择更大的基组，具体参考：BAND：如何设置基组。对于吸附问题的计算，包括氢键、范德华力的研究，都需要增大基组至少一个级别。对NMR、ESR研究，往往使用最大基组。
• Frozen Core：该设置是为了减小计算量，内层电子不参与自洽迭代，直接沿用真空中单原子的结果，冻芯越大，节省的计算量越大，具体冻结到什么级别，可参考：BAND：如何设置基组
• Numerical Quality：一般计算保持Normal即可，不要轻易改为good甚至very good、excellent。每提高一个等级，计算量会增大十倍甚至几十倍，而对结果实际上并没有明显改变。仅当使用meta类泛函，才需要改为good。如果需要计算能带，则需要点击后面的 > 按钮，单独将K-space选项改为very good甚至Excellent。Dirac点的计算，k空间需要采用对称性布点，如果采用普通布点方案，会需要极大的k点数量，详细参考：石墨烯的狄拉克锥计算测试结果。不同k点密度的系统能量误差参考：https://www.scm.com/doc/BAND/Accuracy_and_Efficiency/K-Space_Integration.html#recommendations-for-k-space
• Calculate：如果要计算DOS、Band Structure就勾选一下对应的选项即可
• Details → SCF → Cryterion：这是SCF收敛阈阈值，默认10^-6这个标准是很严格的，如果体系较大，这个总能量就会更大，这个标准可以按比例降低标准，例如有100原子的体系，这个标准就设置为10^-5就可以了，更大的体系，甚至可以降低标准到10^-4

计算完毕之后，体系的电子云密度空间分布，可以通过SCM - View - Add isosurface - Select Field - Density - Total density查看。