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buxiangshuo

铜虫 (初入文坛)

[求助] 同样用DFT模拟,castep或Dmol与gaussian有什么差别?

我会gaussian,但不懂castep或Dmol,同样是DFT模拟的情况下,不明白后者为何要设置截止能和边界条件,因为高斯并不用设置;根本原因是什么呢,是因为它们采用的近似算法不同吗,还是基组的不同或其他原因导致的?谢谢!
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buxiangshuo

铜虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by beefly at 2016-07-04 06:16:13
castep是做周期体系的平面波+赝势程序。周期体系需要用边界条件,gaussian的pbc也要做这种设置。平面波难于描述芯轨道,截断能越低需要的平面波就越多,计算量也就越大,但结果未必更好。

dmol和gaussian、caste ...

谢谢大神!这么说来,主要是因为使用基组函数的不同,导致它们这些参数设置和计算特点上有差别吗?因为我的理解是castep用平面波/赝势函数如同gaussian计算小分子体系时使用斯莱特或高斯基组函数,我的理解对吗?
3楼2016-07-04 09:04:20
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beefly

专家顾问 (职业作家)

地沟油冶炼专家

★ ★ ★ ★ ★
zhou2009: 2016-07-04 10:42:44
zhou2009: 金币+5 2016-07-04 10:43:10
castep是做周期体系的平面波+赝势程序。周期体系需要用边界条件,gaussian的pbc也要做这种设置。平面波难于描述芯轨道,截断能越低需要的平面波就越多,计算量也就越大,但结果未必更好。

dmol和gaussian、castep有相似的地方,但是用赝势+数值基组
beefly《西太平洋大学现代英汉词典》[bi:fli]牛肉一般地
2楼2016-07-04 06:16:13
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卡开发发

专家顾问 (著名写手)

Ab Initio Amateur

引入周期性之后,根据Bloch定理会引入一个Bloch vector,所以实际周期性的计算要多设置一个k网格,dmol可以不设置周期边界,这种情况下也不必(程序也不允许)设置k-point。

大致从图像上说,如果将孤立的分子在有限距离上平移复制无限个,就能够得到周期体系;反过来说,把周期体系的边界拉开到无穷大就会回到孤立体系,清楚这一点我们就能够知道大概怎么进行计算(比如怎么用castep算孤立的分子)。

dmol和gaussian采用的基函数比较接近,同属于LCAO形式的,控制基函数的尺寸主要是看原子轨道的zeta数目、扩展基组等(因为劈裂价基组还涉及到GTO的数目),计算几乎在实空间完成;castep则是采用的平面波,控制基函数尺寸是通过能量截断的大小来完成的,计算中动能项和赝势的一部分的积分是在倒空间完成(某些的势能项可能在实空间完成)。同样都是周期性的话,这两种不同的形式存在变换关系。

平面波方法是肯定需要边界条件的,因为在无限的空间中基函数没办法归一化。还有一点,波函数在原子核附近有岐点效应(可以认为是振荡强烈),这将会导致需要非常高频(高能)的平面波才能够比较好的描述,所以才考虑赝势或者缀加原子轨道。

平面波的方法量子化学的书上说的少,一般固体理论方法之类或者第一性原理的书,如R M Martin的书其中会提到,谢希德先生的《固体能带理论》里面也有。
不一定挂在论坛,计算问题问题欢迎留言。
4楼2016-07-05 18:28:18
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