第一性原理平面波密度泛函計算軟件DS-PAW是Device Studio平臺下的一款使用C++開發(fā)的國產(chǎn)第一性原理密度泛函計算軟件，使用平面波作為基函數(shù)組，其贗勢是使用投影綴加平面波方法構(gòu)造的。

DS-PAW能夠應(yīng)用于不同場景，例如金屬、半導(dǎo)體、絕緣體、表面、磁性、非磁性和鋰電等；能夠精確預(yù)測材料的電子分布；能夠進(jìn)行原子幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化；能夠廣泛的應(yīng)用于材料科學(xué)領(lǐng)域。????? ???

本期將給大家介紹DS-PAW vdw范德瓦爾斯修正計算的內(nèi)容。

2.11.vdw范德瓦爾斯修正計算

本節(jié)將以石墨體系的結(jié)構(gòu)弛豫為例，介紹在DS-PAW中如何正確的設(shè)置范德瓦爾斯修正，并將設(shè)置范德瓦爾斯修正與不設(shè)置該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行對比分析。

2.11.1.graphite石墨結(jié)構(gòu)弛豫輸入文件

輸入文件包含參數(shù)文件relax.in和結(jié)構(gòu)文件structure.as，relax.in如下：

relax.in輸入?yún)?shù)介紹：

在范德瓦爾斯修正計算中可以盡量保留sys.和cal.的參數(shù)到relax.in中，之后設(shè)置范德瓦爾斯修正計算特有的參數(shù)即可：

corr.VDW: 表示是否引入范德瓦爾斯修正，這里true表示已打開；

corr.VDWType: 表示使用哪種范德瓦爾斯修正，D3G表示DFT-D3 of Grimme方法；

structure.as文件參考如下：

2.11.2.run程序運行

準(zhǔn)備好輸入文件之后，將relax.in和structure.as文件上傳到服務(wù)器上運行，按照結(jié)構(gòu)弛豫中介紹的方法執(zhí)行DS-PAW relax.in。

2.11.3.analysis計算結(jié)果分析

根據(jù)上述的輸入文件，計算完成之后將會得到DS-PAW.log、relax.json和system.json這3個文件。（為作對比另添加一組不考慮范德瓦爾斯的計算）

將relax.json拖入Device Studio查看結(jié)構(gòu)，或直接查看paw_tmp目錄下的relax.tmp 文件，可得弛豫結(jié)束后晶胞常數(shù)如下表所示，通過對比可發(fā)現(xiàn)添加范德瓦爾斯修正進(jìn)行結(jié)構(gòu)弛豫所得晶胞向量c的值與實驗報道結(jié)果[1]更接近。