差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

--- co:pd_100_结构优化 [2018/05/14 13:40] – [平衡校正] xie.congwei
+++ co:pd_100_结构优化 [2018/06/15 10:22] (当前版本) – [CO/Pd (100)的结构优化] fermi
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 具体地，您将：
-. 优化块体钯晶体；
+  - 优化块体钯晶体；
+  - 切割块体获得 Pd(100) 面，然后弛豫结构；
+  - 表面吸附 CO 分子，按以下 2 步对体系进行弛豫；
+    - 初始弛豫期间，给原子施加 Rigid 约束；
+    - 最终优化时，对底部的 Pd 原子施加 Fixed 约束。
+  - 最后，弛豫 CO 分子，计算吸附能。
-. 切割块体获得 Pd(100) 面，然后弛豫结构；
+<WRAP center info 100%>
+=== 提示 ===
+**本教程使用特定版本的QuantumATK创建，因此涉及的截图和脚本参数可能与您实际使用的版本略有区别，请在学习时务必注意。**
+</WRAP>
-. 表面吸附 CO 分子，按以下 2 步对体系进行弛豫；
-（1）初始弛豫期间，给原子施加 Rigid 约束；
-（2）最终优化时，对底部的 Pd 原子施加 Fixed 约束。
-. 最后，弛豫 CO 分子，计算吸附能。
 {{ :co:introbar.png?direct&900 |}}
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 创建一个新的项目，命名为 “Pd100_CO”，打开 **Builder** {{:atk:builder.png?direct&25|}} 。
-♥ 点击 Add {{:atk:arrow.png?direct&5|}} From Database 将钯块体结构导入到 Stash，然后用发送按钮 {{:atk:sendto.png?direct&20|}} 传送构形到 **Script Generator** {{:atk:script_generator.png?direct&25|}}。
+  * 点击 Add {{:atk:arrow.png?direct&5|}} From Database 将钯块体结构导入到 Stash，然后用发送按钮 {{:atk:sendto.png?direct&20|}} 传送构形到 **Script Generator** {{:atk:script_generator.png?direct&25|}}。
+  * 在 Script Generator 中，双击添加 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator** 和 {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry** 模块到脚本，将默认输出文件名称改为 ''Pd_bulk.nc''。
-♥ 在 Script Generator 中，双击添加 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator** 和 {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry** 模块到脚本，将默认输出文件名称改为 ''Pd_bulk.nc''。
 {{ :co:pd_w1_2.png?direct&700 |}}
-♥ 双击 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator** 模块，在随即打开的窗口中设置参数:
+  * 双击 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator** 模块，在随即打开的窗口中设置参数:
+    * //k-point sampling//：9×9×9；
-◊ //k-point sampling//：9×9×9；
+    * //exchange-correlation//：GGA-PBE 泛函。
+  * 打开 {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry** 模块，如下图所示设置参数。特别地：
-◊ //exchange-correlation//：GGA-PBE 泛函。
+    * 不勾选 //Constrain cell// 以确保应力弛豫；
+    * 降低 Stress tolerance 至 0.005 eV/Å<sup>3</sup>；
-♥ 打开 {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry** 模块，如下图所示设置参数。特别地：
+    * 点击 //Save trajectory// 保存弛豫的轨迹，输入轨迹文件名称为 ''Pd_bulk.nc''。
-◊ 不勾选 //Constrain cell// 以确保应力弛豫；
-◊ 降低 Stress tolerance 至 0.005 eV/Å<sup>3</sup>；
-◊ 点击 //Save trajectory// 保存弛豫的轨迹，输入轨迹文件名称为 ''Pd_bulk.nc''。
 {{ :co:pd_w2_2.png?direct&400 |}}
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 </WRAP>
-♥ 单击 OK，结构优化窗口关闭。
+  * 单击 OK，结构优化窗口关闭。
+  * 至此，脚本已经完成。点 {{:atk:sendto.png?direct&20|}} 按钮将其发送到 Job Manager {{:atk:job_manager.png?direct&25|}} 。保存出现在窗口的脚本并运行计算，耗时数秒钟。如果有需要，您可以在此 [[https://docs.quantumwise.com/_downloads/Pd_bulk.py|↓Pd_bulk.py]] 下载脚本。
-♥ 至此，脚本已经完成。点 {{:atk:sendto.png?direct&20|}} 按钮将其发送到 Job Manager {{:atk:job_manager.png?direct&25|}} 。保存出现在窗口的脚本并运行计算，耗时数秒钟。如果有需要，您可以在此 [[https://docs.quantumwise.com/_downloads/Pd_bulk.py|↓Pd_bulk.py]] 下载脚本。
 块体弛豫结束后，计算的输出结果会在 LabFloor 显示。ID 名字含有 //gID000// 和 //gID002// 的块体构形文件分别为最初和最终的结构，弛豫轨迹文件 ID 为 //gID001//。
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 ===== 构造 Pd(100) 面并弛豫 =====
-♥ 拖拽弛豫后的块体构形到 **Builder** {{:atk:builder.png?direct&25|}}。
+  * 拖拽弛豫后的块体构形到 **Builder** {{:atk:builder.png?direct&25|}}。
+  * 打开 Builders {{:atk:arrow.png?direct&5|}} Surface (Cleave) 插件。
-♥ 打开 Builders {{:atk:arrow.png?direct&5|}} Surface (Cleave) 插件。
+  * 保留默认的 Miller 指数，单击 //Next//。
+  * 保留默认的 1×1 表面晶格，单击 //Next//。
-♥ 保留默认的 Miller 指数，单击 //Next//。
+  * 在 //Out-of-plane cell vector// 下方选择 //Non-periodic and normal//（//slab//），4 层平面金属，顶部和底端分别有 10 Å 和 5 Å 的真空。单击 //Finish// 创建表面。
-♥ 保留默认的 1×1 表面晶格，单击 //Next//。
-♥ 在 //Out-of-plane cell vector// 下方选择 //Non-periodic and normal//（//slab//），4 层平面金属，顶部和底端分别有 10 Å 和 5 Å 的真空。单击 //Finish// 创建表面。
 {{ :co:pd_w4.png?direct&600 |}}
-♥ 发送板状结构到 **Script Generator** {{:atk:script_generator.png?direct&25|}} ，脚本中添加 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator**，{{:atk:optimization.png?direct&25|}}  **OptimizeGeometry** 和 {{:atk:analysis.png?direct&25|}} **TotalEnergy** 模块，修改默认输出文件名称为 //Pd100.nc//。
+  * 发送板状结构到 **Script Generator** {{:atk:script_generator.png?direct&25|}} ，脚本中添加 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator**，{{:atk:optimization.png?direct&25|}}  **OptimizeGeometry** 和 {{:atk:analysis.png?direct&25|}} **TotalEnergy** 模块，修改默认输出文件名称为 //Pd100.nc//。
 {{ :co:pd_w5_2.png?direct&600 |}}
-♥ 按照以下设置计算器参数：
+  * 按照以下设置计算器参数：
+    * //k-point sampling//：9×9×1 k 点；
-◊ //k-point sampling//：9×9×1 k 点；
+    * //exchange-correlation//：GGA-PBE；
+    * //Poisson solver// 选择 //FFT2D//，平板之下设置 //Neumann// 边界条件，之上用 //Dirichlet// 边界条件。
-◊ //exchange-correlation//：GGA-PBE；
-◊ //Poisson solver// 选择 //FFT2D//，平板之下设置 //Neumann// 边界条件，之上用 //Dirichlet// 边界条件。
 {{ :co:pd_w6.png?direct&600 |}}
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 </WRAP>
-♥ 打开 {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry**，为力的弛豫做出如下设置：
+  * 打开 {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry**，为力的弛豫做出如下设置：
+    * 把轨迹保存到 //Pd100_traj.nc// 文件；
-◊ 把轨迹保存到 //Pd100_traj.nc// 文件；
+    * 点击 **Add Constraints** 打开 Constraints Editor；
+    * 用鼠标选中 Pd(100) 面最底部的 2 层，点击 //Add tag from selection// 中。那两个原子现在被标注为 “Selection 0”，然后为其选择 //Fixed// 约束。
-◊ 点击 **Add Constraints** 打开 Constraints Editor；
-◊ 用鼠标选中 Pd(100) 面最底部的 2 层，点击 //Add tag from selection// 中。那两个原子现在被标注为 “Selection 0”，然后为其选择 //Fixed// 约束。
 {{ :co:pd_w7.png?direct&550 |}}
-♥ 在 {{:atk:analysis.png?direct&25|}} **TotalEnergy** 模块没有需要编辑的，所以到这步脚本已经完成了。保存为 ''Pd100.py''，用 **Job Manager** {{:atk:job_manager.png?direct&25|}} 执行计算，大概需要 1 分钟。如果有需要，您可以在这 [[https://docs.quantumwise.com/_downloads/Pd100.py|↓Pd100.py]] 下载脚本。
+  * 在 {{:atk:analysis.png?direct&25|}} **TotalEnergy** 模块没有需要编辑的，所以到这步脚本已经完成了。保存为 ''Pd100.py''，用 **Job Manager** {{:atk:job_manager.png?direct&25|}} 执行计算，大概需要 1 分钟。如果有需要，您可以在这 [[https://docs.quantumwise.com/_downloads/Pd100.py|↓Pd100.py]] 下载脚本。
 Pd(100) 面的结构优化完成后，结果会立即出现在 **LabFloor**。您还可以用 **Viewer** {{:co:viewer.png?direct&25|}} 把弛豫轨迹可视化。
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 将提供的 CO/Pd(100) 构形（[[https://docs.quantumwise.com/_downloads/CO_Pd100.py|↓CO_Pd100.py]]）移动到 **Script Generator**，添加 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator** 和 {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry** 模块。输入默认的输出文件名称为 ''Pd100_CO_rigid.nc''，然后编辑脚本：
-♥ 在 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator** 模块，除了将密度网格截断降至 30 Hartree 外，其他参数使用跟之前弛豫 Pd(100) 时相同的设置。
+  * 在 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator** 模块，除了将密度网格截断降至 30 Hartree 外，其他参数使用跟之前弛豫 Pd(100) 时相同的设置。
 {{ :co:pd_w8_2.png?direct&600 |}}
-♥  {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry** 模块的设置也与弛豫 Pd(100) 时相似，只是约束的选择有略微的不同：
+  * {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry** 模块的设置也与弛豫 Pd(100) 时相似，只是约束的选择有略微的不同：
+    * 给金属板的所有原子加上 //Fixed// 约束；
-◊ 给金属板的所有原子加上 //Fixed// 约束；
+    * CO 分子施加 //Rigid// 约束（把 C 原子和 O 原子添加到组 “Selection 1”）。
-◊ CO 分子施加 //Rigid// 约束（把 C 原子和 O 原子添加到组 “Selection 1”）。
 {{ :co:pd_w9.png?direct&600 |}}
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 </WRAP>
-♥  保存脚本为 ''Pd100_CO_rigid.py'',用 **Job Manager** 运行。如果串行执行的话大概耗时 5 分钟。您还可以在此  [[https://docs.quantumwise.com/_downloads/Pd100_CO_rigid.py|↓Pd100_CO_rigid.py]] 下载脚本。
+  * 保存脚本为 ''Pd100_CO_rigid.py'',用 **Job Manager** 运行。如果串行执行的话大概耗时 5 分钟。您还可以在此  [[https://docs.quantumwise.com/_downloads/Pd100_CO_rigid.py|↓Pd100_CO_rigid.py]] 下载脚本。
 <WRAP center info 100%>
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 在此，您将以上一步得到的结果为初始状态，对 CO/Pd(100) 结构进行最终的结构优化。
-♥ 把 ''Pd_CO_rigid.nc'' 里 ID 为 //gID002// 的结构发送到 **Scripter**，默认输出文件名设为 ''Pd_CO.nc''。
+  * 把 ''Pd_CO_rigid.nc'' 里 ID 为 //gID002// 的结构发送到 **Scripter**，默认输出文件名设为 ''Pd_CO.nc''。
+  * 再次添加 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator**，{{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry** 和 {{:atk:analysis.png?direct&25|}} **TotalEnergy** 模块，参数编辑与之前步骤中的相似。只是，这次的 ATD-DFT 计算器的网格截断用 75 Hartree，且只对底部的 2 个 Pd 原子加 //Fixed// 约束。
-♥ 再次添加 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator**，{{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry** 和 {{:atk:analysis.png?direct&25|}} **TotalEnergy** 模块，参数编辑与之前步骤中的相似。只是，这次的 ATD-DFT 计算器的网格截断用 75 Hartree，且只对底部的 2 个 Pd 原子加 //Fixed// 约束。
 {{ :co:pd_w10.png?direct&600 |}}
-♥ 保存脚本为 ''Pd_CO.py''，在 Job Manager 或终端执行运算。模拟一共需要约 20 分钟，但如果在更多的 CPU 上并行运行的话，过程会快很多。脚本可以在此下载：[[https://docs.quantumwise.com/_downloads/Pd100_CO.py|↓Pd100_CO.py]]。
+  * 保存脚本为 ''Pd_CO.py''，在 Job Manager 或终端执行运算。模拟一共需要约 20 分钟，但如果在更多的 CPU 上并行运行的话，过程会快很多。脚本可以在此下载：[[https://docs.quantumwise.com/_downloads/Pd100_CO.py|↓Pd100_CO.py]]。
 <WRAP center tip 100%>
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 {{ :co:relax.gif?direct&700 |}}
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 为了计算得到 Pd(100) 面上 CO 的吸附能，您也需要弛豫单独的 CO 分子。我们可以通过以下步骤获得：
-♥ 在 **Builder** 里点击 Add {{:atk:arrow.png?direct&5|}} New Configuration 添加新的结构；
+  * 在 **Builder** 里点击 Add {{:atk:arrow.png?direct&5|}} New Configuration 添加新的结构；
+  * 选择 **Molecular Builder**，在打开的面板中点击 Fragments {{:atk:arrow.png?direct&5|}} Carbon monoxide；
-♥ 选择 **Molecular Builder**，在打开的面板中点击 Fragments {{:atk:arrow.png?direct&5|}} Carbon monoxide；
 {{ :co:pd_w11.png?direct&700 |}}
-♥ 下一步，选择 ''New Configuration'' 的 Stash 里的 H 原子，将其替换为 CO 片段，关闭 Molecular Builder 窗口，将 Stash 里文件名称更改为 ''CO''。
+  * 下一步，选择 ''New Configuration'' 的 Stash 里的 H 原子，将其替换为 CO 片段，关闭 Molecular Builder 窗口，将 Stash 里文件名称更改为 ''CO''。
 {{ :co:pd_w12.png?direct&600 |}}
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 现在，您只需要弛豫 CO 原子坐标、计算总能量。把结构发送到 **Script Generator**，添加 {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator**，{{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry** 和 {{:atk:analysis.png?direct&25|}} **TotalEnergy** 模块。默认输出文件名称处输入 CO.nc，然后按照以下对模块稍作编辑：
-♥  {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator**：选择 GGA-PBE 泛函；
+  * {{:atk:calculator.png?direct&25|}} **New Claculator**：选择 GGA-PBE 泛函；
+  * {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry**：您可以保存轨迹文件或减小 force tolerance，但这不是强制性的。
-♥  {{:atk:optimization.png?direct&25|}} **OptimizeGeometry**：您可以保存轨迹文件或减小 force tolerance，但这不是强制性的。
+  * 将脚本保存为 CO.py 并运行，计算速度非常快。脚本也可以在此处下载：[[https://docs.quantumwise.com/_downloads/CO.py|↓CO.py]]。
-将脚本保存为 CO.py 并运行，计算速度非常快。脚本也可以在此处下载: [[https://docs.quantumwise.com/_downloads/CO.py|↓CO.py]]。
 您将会发现 C-O 键长的弛豫结果为 1.143 Å，与实验数据非常吻合。

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