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shuligaoshou

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[交流] 结构优化、静态自洽和非自洽计算的意义分别是什么？已有1人参与

结构优化、静态自洽和非自洽计算的意义（个人理解）
1）材料计算（或者叫周期性结构计算、凝聚态计算、第一性原理计算），主要目的是找出价电子的能带结构（因为它和导电性、发光性等有密切关系），以及和能带结构能相互推出的电子态密度（因为价电子的配分函数是其态密度的拉普拉斯变换，得知配分函数，体系的热力学性质也就确定了）；
2）价电子的能带结构和态密度相互推出，计算它们，其实就是求解布洛赫方程，对价电子的波函数（其实是KS轨道）进行调制。所以，得首先确定原子的结构和晶体的结构，原子结构和晶体结构的确定需要通过计算得出；
3）两种结构的计算结果是不可能获得真实解的，而是一个自洽的过程，只能自圆其说，不能证明是真实值。而价电子的能带结构和态密度（The fermi level location is accurate only in self-consistent calculation.）是准确的，因为它们的计算只是对波函数（其实是KS轨道）进行调制而已，所以属于非自洽计算；
4）在自洽计算中，又分粗算和精算，粗算是结构优化，使用原子驰豫和电子自洽耦合的方式，精算是在粗算的基础上，固定原子坐标，对电子进行自洽计算。
5）综上所述，结构优化确定原子坐标，静态自洽精算电子坐标，非自洽计算是对价电子波函数进行调制，通过调制后的波函数（其实是KS轨道）对应的能量（就是能带结构和态密度）分析体系的物理性质和化学性质。

请问上述理解对么？

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