【摘要】 程序采用平面波函数描述价电子,利用赝势替代内层电子,因此也被称为平面波赝势方法。

这一期我们主要介绍Materials Studio中最常用的量子力学模块:CASTEP

 

CASTEP是由剑桥大学凝聚态理论研究组开发的一款基于密度泛函理论的运行于Materiais Studio模拟软件平台的先进量子力学程序,是一款可用于研究周期性体系结构和性质的材料模拟软件。

程序采用平面波函数描述价电子,利用赝势替代内层电子,因此也被称为平面波赝势方法。适于解决固体物理,材料科学、化学以及化工等领域中的各类问题。目前,CASTEP已经在材料研究的诸多领域获得了广泛而成功的应用,每年都有数百篇文章在各类顶级学术刊物上发表。其广泛应用于陶瓷、半导体、金属等多种材料,可研究:晶体材料的性质(半导体、陶瓷、金属、分子筛等)、表面和表面重构的性质、表面化学、电子结构(能带及态密度)、晶体的光学性质、点缺陷性质(如空位、间隙或取代掺杂)、扩展缺陷(晶粒间界、位错)、体系的三维电荷密度及波函数等。

 

CASTEP具体能做什么?

1.晶体材料结构优化及性质研究 (半导体、陶瓷、金属、分子筛等)V点缺陷性质( 如空位、间隙或取代埃九)扩展缺陷 (晶体晶界、位错);

2.表面和表面重构的性质、表面化学;

3.STM图像模拟;

4.材料力学性质研究;

5.红外光谱模拟;

6.Raman光谱模拟;

7.晶体光学性质模拟;

8.电子结构的分析(能带、态密度、声子谱、电荷密度、差分电荷密度及轨道波函分析等);

9.磁性材料的研究等。

 

发展

CASTEP自从1990年发表学术版本及1992年发表商业化版本以来,已经有数百篇材料物理或化学性质的文献发表于国际期刊。

红外光谱模拟