【摘要】 赝势平面波方法(I)基于密度泛函理论的赝势平面波方法可以计算很大范围不同体系的基态属性,它采用了平面波来展开晶体波函数,用赝势方法作有效的近似处理。

前面我们经常提起CASTEP平面波赝势法，这一期我们就来好好聊聊它。

 

赝势平面波方法(I)基于密度泛函理论的赝势平面波方法可以计算很大范围不同体系的基态属性,它采用了平面波来展开晶体波函数,用赝势方法作有效的近似处理。由于平面波具有标准正交化和能量单一性的特点,对任何原子都适用且等同对待空间中的任何区域,不需要修正重叠误差。因此平面波函数基组适合许多体系,其简单性使之成为求解Kohn-Sham方程的高效方案之一。另外,赝势的引入可以保证计算中用较少的平面波数就可以获得较为可靠的结果。该方法具有较高的计算效率,使之日益发展成为有效的计算方法。

 

CASTEP平面波赝势法(Planewave Pseudopotential)特点：

1.赝势；

2.内层电子不会参与成键，不具备化学活性；

3.内层电子使得计算量更大；

4.内层电子的主要作用:屏蔽原子核的势；

5.采用赝势前后能量本征值不变化；

6.采用赝势前后，价电子波函数在Rc外的分布不变；

7.CASTEP将电子波函数通过平面波函数Ψ(r)=∑GCi,k+Gei(k+G)r展开。

 

在CASTEP中有Ultrasot赝势和Norm-conserving赝势这两种赝势,它们有各自的优势，Norm-conserving赝势一般适用于金属体系，对于纳米碳管的研究，采用低截断能的快速计算,使用Ultrasoft赝势更适合。设置的方法是在“CASTEP Calculation?Electronic' 选项中，在"Pseudopotential"的下拉框来进行选择。在描述离子实与价电子之间的相互作用时采用超软赝势(ultrasoft pseudopotentials, USPP)来，尽量减少平面波基的个数。为了减少计算需要的时间，采用了超软赝势研究锐钛矿型TiO2(101)表面结构。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。