1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。PWscf常見問題解答-PWscf常見問題解答常用PWscf幫助文檔及網(wǎng)址UserGuide：/guide.htm官方用戶指南，PWscf的編譯、安裝、使用、常見問題等信息非常全面，通俗易懂。初學(xué)者必讀。結(jié)合examples使用ExamplesPWscf安裝目錄下的Examples包含30多個常見實例，直接將run_example的shell腳本拖入終端即可運行。運行后在results文件夾下可以看對應(yīng)輸入文件和輸出結(jié)果?？梢詤⒄帐纠龑懽约旱妮斎胛募?。DocPWscf安裝目錄下的Doc文件夾內(nèi)有許多ht

2、ml文件，內(nèi)容包括各種輸入文件中所有變量和標(biāo)簽的詳細(xì)定義和規(guī)范，在寫輸入文件的時候一定要仔細(xì)閱讀。PWscf郵件列表http:/www.democritos.it/mailman/listinfo/pw_users在Google里搜索PWscf的問題排在第一的往往就是PWscf官方的郵件列表。這里匯集了全球PWscf用戶的常見問題及解答。你的問題往往就在里面。對于常見的小問題這里的答案往往簡單明了，事半功倍。有需要的同學(xué)可以訂閱。大學(xué)及研究所的課件、講義、ppt等(以下譯自PWscf的wikiTutorialsandExamples)Hands-onTutorialofQuantumEspre

3、sso關(guān)于理論背景和計算實例的一些pptSchoolonElectronicStructureCalculationsandtheirapplicationsinMaterialsScience,25April-6May2005,伊朗某大學(xué)關(guān)于計算材料學(xué)的課程的一些lectures3.320AtomisticModelingofMaterials,MIT的課件MSE791KModelingfromthenanoscaletothemacroscale,北卡州立大學(xué)的課件QuantumEspressoSurvivalGuideLecturevideosUIUC計算材料中心2006年夏令營的課件和

4、視頻BuildingNanostructuresBitbyBit康奈爾大學(xué)納米科技中心2006年秋季研討會的講座和指南，包括平面波贗勢法、密度泛函理論、分子動力學(xué)、納米光學(xué)等方面的資料VLabLectures密度泛函理論和實例如何安裝編譯PWscf？單機(jī)安裝簡易版（適用Ubuntu32位操作系統(tǒng)）fromSunforever首先安裝編譯環(huán)境，確認(rèn)聯(lián)網(wǎng)并更新了軟件源，在終端下輸入：sudoapt-getinstallgfortransudoapt-getinstallmpich-bin然后去PWscf網(wǎng)站下載免費的源碼包解壓到任意目錄在終端窗口進(jìn)入解壓目錄，方法如下：輸入：cd路徑（可直接把文件

5、夾拖拽進(jìn)終端自動生成路徑）然后輸入./configure等屏幕上一堆字刷完再輸入makeall繼續(xù)等刷屏大概十分鐘以后應(yīng)該就好了測試軟件進(jìn)入解壓目錄下的examples文件夾看到有很多example01example02等目錄隨便進(jìn)一個把run_example文件拖進(jìn)終端窗口看運行是否正常也可以運行examples文件夾下的run_all_examples文件運行所有的示例計算結(jié)果在各自文件夾下的results目錄里要清除計算結(jié)果運行examples下的makeclean文件本教程應(yīng)該適用于32位Ubuntu為基礎(chǔ)的所有衍生版64位Ubuntu源里好像沒有mpich，需要自己下源碼編譯一個臺灣

6、人寫的安裝教程（適用于Ubuntu8.10）轉(zhuǎn)自Hialan的嘴砲天地pwscf-ubuntu8.10安裝筆記前幾天應(yīng)數(shù)所的學(xué)弟玩Linux碰到問題，原來是不會裝這個.PWscf是用來做工程及科學(xué)計算的，PWscf的介紹如下，總之先幫他裝起來吧！PWscf首頁上的介紹：PWscf(Plane-WaveSelf-ConsistentField)isacomputercodeforelectronic-structurecalculationswithinDensity-FunctionalTheoryandDensity-FunctionalPerturbationTheory,usingpse

7、udopotentialsandaplane-wavebasisset.PWscfispartoftheQuantumESPRESSOtheatomicscale.PWscfisreleasedundertheGNUGeneralPublicLicense.distributionofcodesforthequantumsimulationofmatterat因為學(xué)弟的電腦是Ubuntu8.10，我也不知道在其他distribution可不可以依照相同的步驟安裝；這裡列出一些套件，找相對應(yīng)的裝應(yīng)該就差不多了吧。下載PWscfPWscf:/download.phpGUI介面：PWGui:http

8、:/www-k3.ijs.si/kokalj/pwgui/安裝pwscf1.預(yù)先安裝套件，請安裝下列套件，或sudoapt-getinstall套件名稱即可編譯環(huán)境：build-essentialFFT:fftw-double-devfftw-single-devMPI:libmpich1.0-devSSH:sshFortran:gfortran2.設(shè)定MPICH，我們需要的是ssh自動登入，把其中設(shè)定ssh自動登入的步驟列舉如下基本步驟摘要(只用於一臺）：打cd/.ssh（注意ssh前面有一個點）進(jìn)入使用者個人隱藏的ssh設(shè)定目錄（在UNIX下凡是名稱以一點作為開始的檔案及目錄，都會隱藏，只

9、用ls看不見，要用ls-a才看得見）。打ssh-keygen產(chǎn)生ssh的鑰匙，它會問要輸入passphrase，給不給都可以，之後你在目錄下看會到id_rsa及id_rsa.pub兩個檔案。把id_rsa.pub拷貝為檔名叫作authorized_keys的檔案。/.ssh底下的id_rsa、id_rsa.pub、authorized_keys等檔案，都要chmod成為群組(g)與其他(o)皆不可讀與寫。chmodg-wfilename、chmodg-rfilename，比較快的方法是chmod500filename?，F(xiàn)在可以試著以sshusernamehostname（遠(yuǎn)端）或sshloca

10、lhost（本機(jī)）試著用ssh以不需要密碼的方式登入遠(yuǎn)端或本機(jī)系統(tǒng)，如果不需要密碼可以登入，則表示設(shè)定成功。設(shè)置多臺ssh可進(jìn)入之免密碼機(jī)器組觀念是，遠(yuǎn)端的那臺機(jī)器上之使用者的.ssh子目錄下之a(chǎn)uthorized_keys檔案之中要有記載想免密碼近端機(jī)器之公鑰匙。按上面的方法，先在近端機(jī)器的使用者目錄下產(chǎn)生.ssh子目錄以及其下相關(guān)檔案。把其中id_rsa.pub傳送到遠(yuǎn)端，並利用catid_rsa.pubauthorized_keys（注意是兩個大於號，代表追加）來把其內(nèi)容加入到遠(yuǎn)端機(jī)器的authorized_keys檔案中。測試從近端到遠(yuǎn)端以ssh登入，看是否需要密碼。3.打開終端機(jī)，c

11、despresso-4.0.44./configure5.makeall安裝pwgui6.tarzxvfPWgui-4.1CVS.tgz7.cdPWgui-4.1CVS8.執(zhí)行PWGui:./pwgui註：後來發(fā)現(xiàn)pwscf的目錄裡本來就帶有pwgui了，或許可以直接執(zhí)行./pwgui測試看看可不可以使用。設(shè)定pwgui設(shè)定pwgui可執(zhí)行檔的路徑如下圖，此例中pwscf被解壓縮在這個目錄下：/home/labpc/PWgui/espreso-4.0.4/測試pwscfpwscf已經(jīng)提供非常多example在原始碼裡面，在我們的路徑下為：/home/labpc/PWgui/espreso-4.

12、0.4/examples/以example01為例：cd/home/labpc/PWgui/espreso-4.0.4/(此為解開之後的路徑)cdexample01./run_example計算的結(jié)果會存在results/目錄下面如何從MS中導(dǎo)出原子坐標(biāo)？bySunforever首先，在MS中完成建模然后用castep進(jìn)行運算，參數(shù)隨便，只要run一下就可以了，開始計算后馬上把任務(wù)停掉去硬盤上你的計算任務(wù)路徑下的/Documents目錄，在文件夾選項里設(shè)置“顯示隱藏文件”,找到.cell文件，用記事本打開打開后就可以看到原子坐標(biāo)了。這里的坐標(biāo)單位是晶胞長，坐標(biāo)值是晶胞尺寸的分?jǐn)?shù)。在PWscf中

13、使用時要把單位改成crystalC0.50837246033890250.49485365985706610.3224282293666403C0.50837246033890250.49485365985706610.8224282293666402O0.16666666666666670.33333333333333330.1912999999999997O0.33333333333333330.16666666666666670.4412999999999997O0.66666666666666660.33333333333333330.1912999999999997O0.833333

14、33333333340.16666666666666690.4412999999999997O0.16666666666666670.83333333333333330.1912999999999997O0.33333333333333330.66666666666666670.4412999999999997O0.66666666666666660.83333333333333340.1912999999999997O0.83333333333333340.66666666666666670.4412999999999997O0.16666666666666670.3333333333333

15、3330.6912999999999997O0.33333333333333330.16666666666666670.9412999999999998O0.66666666666666660.33333333333333330.6912999999999997O0.83333333333333340.16666666666666690.9412999999999998O0.16666666666666670.83333333333333330.6912999999999997O0.33333333333333330.66666666666666670.9412999999999998O0.6

16、6666666666666660.83333333333333340.6912999999999997O0.83333333333333340.66666666666666670.9412999999999998Zn0.16666666666666670.33333333333333330.0000000000000001Zn0.33333333333333330.16666666666666670.2500000000000000Zn0.66666666666666660.33333333333333330.0000000000000001Zn0.83333333333333340.1666

17、6666666666690.2500000000000000Zn0.16666666666666670.83333333333333330.0000000000000001Zn0.33333333333333330.66666666666666670.2500000000000000Zn0.66666666666666660.83333333333333340.0000000000000001Zn0.83333333333333340.66666666666666670.2500000000000000Zn0.16666666666666670.33333333333333330.500000

18、0000000001Zn0.33333333333333330.16666666666666670.7500000000000000Zn0.66666666666666660.33333333333333330.5000000000000001Zn0.83333333333333340.16666666666666690.7500000000000000Zn0.16666666666666670.83333333333333330.5000000000000001Zn0.33333333333333330.66666666666666670.7500000000000000Zn0.666666

19、66666666660.83333333333333340.5000000000000001Zn0.83333333333333340.66666666666666670.7500000000000000PWscf輸入文件原子坐標(biāo)部分示例如下：ATOMIC_POSITIONScrystalC0.50837246033890250.49485365985706610.3224282293666403C0.50837246033890250.49485365985706610.8224282293666402O0.16666666666666670.33333333333333330.191299

20、9999999997O0.33333333333333330.16666666666666670.4412999999999997O0.66666666666666660.33333333333333330.1912999999999997O0.83333333333333340.16666666666666690.4412999999999997O0.16666666666666670.83333333333333330.1912999999999997O0.33333333333333330.66666666666666670.4412999999999997O0.666666666666

21、66660.83333333333333340.1912999999999997O0.83333333333333340.66666666666666670.4412999999999997O0.16666666666666670.33333333333333330.6912999999999997O0.33333333333333330.16666666666666670.9412999999999998O0.66666666666666660.33333333333333330.6912999999999997O0.83333333333333340.16666666666666690.9

22、412999999999998O0.16666666666666670.83333333333333330.6912999999999997O0.33333333333333330.66666666666666670.9412999999999998O0.66666666666666660.83333333333333340.6912999999999997O0.83333333333333340.66666666666666670.9412999999999998Zn0.16666666666666670.33333333333333330.0000000000000001Zn0.33333

23、333333333330.16666666666666670.2500000000000000Zn0.66666666666666660.33333333333333330.0000000000000001Zn0.83333333333333340.16666666666666690.2500000000000000Zn0.16666666666666670.83333333333333330.0000000000000001Zn0.33333333333333330.66666666666666670.2500000000000000Zn0.66666666666666660.8333333

24、3333333340.0000000000000001Zn0.83333333333333340.66666666666666670.2500000000000000Zn0.16666666666666670.33333333333333330.5000000000000001Zn0.33333333333333330.16666666666666670.7500000000000000Zn0.66666666666666660.33333333333333330.5000000000000001Zn0.83333333333333340.16666666666666690.750000000

25、0000000Zn0.16666666666666670.83333333333333330.5000000000000001Zn0.33333333333333330.66666666666666670.7500000000000000Zn0.66666666666666660.83333333333333340.5000000000000001Zn0.83333333333333340.66666666666666670.7500000000000000就這么簡單運行castep那一步是為了生成cell文件，所以只要運行一下下就好感謝Cutie同學(xué)的指導(dǎo)如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化？轉(zhuǎn)自：/user1

26、/11542/archives/2006/1578700.shtml在pwscf中提供了兩種優(yōu)化方法對原子位置進(jìn)行馳豫：a)BFGSquasi-newtonalgorithm,b)最速下降法（quick-minVerlet）。除非初始位置很接近平衡位置，一般采用BFGS準(zhǔn)牛頓算法比較快。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化時，calculation需設(shè)置為relax，下面相關(guān)的參數(shù)有時也需要設(shè)置：一、在&control./中設(shè)置優(yōu)化的收斂標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)、步數(shù)等nstep：優(yōu)化的最大步數(shù)；tstress：設(shè)置True，表示要計算體系的應(yīng)力；tprnfor：設(shè)置為True，表示要計算原子所受的力，在calculation=rel

27、ax時，默認(rèn)為.True.；etot_conv_thr：用來控制原子位置優(yōu)化時，總能變化收斂的標(biāo)準(zhǔn)；默認(rèn)值為1.0D-4Ha；forc_conv_thr：用來控制原子位置優(yōu)化時，原子所受力的收斂標(biāo)準(zhǔn)，默認(rèn)值為1.0D-3Ha/a.u，只有當(dāng)etot_conv_thr和forc_conv_thr的標(biāo)準(zhǔn)都滿足時，優(yōu)化才停止；二、在&IONS./中設(shè)置優(yōu)化方法中的相關(guān)參數(shù)在calculation=relax時，ion_dynamics設(shè)置為bfgs表示用BFGS準(zhǔn)牛頓算法來進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)置為damp表示用最速下降法來進(jìn)行優(yōu)化。pot_extrapolation：用來控制優(yōu)化或電子迭代過程中勢的混合方式

28、，在原子位置優(yōu)化時，最好設(shè)置為second_order，表示采用二階方式來進(jìn)行混合；wfc_extrapolation:用來控制優(yōu)化或電子迭代過程中波函數(shù)的混合方式，在原子位置優(yōu)化時，最好設(shè)置為second_order，表示采用二階方式來進(jìn)行混合；當(dāng)設(shè)置了采用BFGS準(zhǔn)牛頓算法來優(yōu)化后，下面的參數(shù)需設(shè)置：upscale：用來控制conv_thr在結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中最可能的縮小值，在優(yōu)化快接近收斂時，conv_thr會自動減小以保證所計算的力仍然很精確，但是conv_thr并不會減小到conv_thr/upscale；bfgs_ndim:用來控制有多少個舊的力和位移矢量會用在殘差矢量的Pulay混合

29、中，其中殘差矢量是基于BFGS算法中的Hessian矩陣的逆來得到的。設(shè)置為1，就是標(biāo)準(zhǔn)的BFGS準(zhǔn)牛頓算法；trust_radius_max：離子優(yōu)化過程中，離子每一步最大移動量；默認(rèn)值為0.8D0；trust_radius_min：離子優(yōu)化過程中，當(dāng)trust_radius小于trust_radius_min時，離子每一步最小移動量；默認(rèn)值為1.D-3;trust_radius_ini:默認(rèn)值為0.5D0，在原子位置優(yōu)化計算中初始的離子位移量；w_1,w_2：用在基于Wolfe條件的線性搜索方法中的參數(shù)。例子1：優(yōu)化CO分子&CONTROLcalculation=relax,prefix=

30、CO,pseudo_dir=./,outdir=./,tprnfor=.true.forc_conv_thr=1.0D-4/&SYSTEMibrav=1,celldm(1)=12.D0,nat=2,ntyp=2,ecutwfc=24.D0,ecutrho=144.D0,/&ELECTRONSconv_thr=1.D-7,mixing_beta=0.7D0,/&IONSion_dynamics=bfgs,pot_extrapolation=second_order,wfc_extrapolation=second_order,/ATOMIC_SPECIESO1.00O.LDA.US.RRKJ3.

31、UPFC1.00C.pz-rrkjus.UPFATOMIC_POSITIONSbohrC2.2560.00.0O0.0000.00.0000K_POINTSGamma如何進(jìn)行自洽計算?PWSCF程序包（早期的叫法），或稱為ESPRESSO程序（改名后的叫法)，它包括了多幾個計算模塊，主要的是電子自洽計算模塊pw.x，晶格動力學(xué)計算模塊(ph.x,phcg.x,dynmat.x,d3.x等)，后續(xù)數(shù)據(jù)處理模塊pp.x，電子輸運性質(zhì)計算模塊pwcond.x，分子動力學(xué)模塊cp.x等一、自洽計算例子：fccCu的自洽計算&controlcalculation=scfrestart_mode=from

32、_scratch,pseudo_dir=./,outdir=./prefix=cutstress=.true.tprnfor=.true./&systemibrav=2,celldm(1)=6.73,nat=1,ntyp=1,ecutwfc=25.0,ecutrho=300.0occupations=smearing,smearing=gaussian,degauss=0.02/&electronsdiagonalization=davidconv_thr=1.0e-8mixing_beta=0.7/ATOMIC_SPECIESCu63.55Cu.pz-d-rrkjus.UPFATOMIC_P

33、OSITIONSCu0.00.00.0K_POINTS(automatic)888000解釋:在電子自洽計算中需設(shè)置以下幾個方面的參數(shù)：1）控制計算的部分，也就是要設(shè)置&control.第一個/之間的關(guān)鍵詞。關(guān)鍵詞calculation賦值為scf表示此計算是進(jìn)行自洽電荷密度計算；restart_mode表示是否是接著上一次的計算而繼續(xù)的計算，賦值為from_scratch意味著是進(jìn)行一次全新的計算開始；pseudo_dir用來設(shè)置贗勢文件所在的目錄，賦值為./表示贗勢文件放在當(dāng)前計算目錄；outdir用來設(shè)置計算過程中輸出文件（比如波函數(shù)、電荷密度以及勢）輸出到哪個目錄中。賦值為./表示這些

34、輸出文件將放到當(dāng)前計算目錄中；prefix用來定義當(dāng)前計算作業(yè)的標(biāo)題名，它將是一些主要輸出文件的文件名。賦值為cu用來標(biāo)記當(dāng)前計算作業(yè)是對Cu進(jìn)行計算；tstress用來設(shè)置在自洽計算過程中是否計算體系的應(yīng)力，設(shè)置為.true.表示在自洽計算過程中要計算體系的應(yīng)力；tprnfor用來設(shè)置在自洽計算過程中是否計算體系中原子所受的力，設(shè)置為.true.表示在自洽計算過程中要計算體系中原子所受的力;2)、描述所計算的體系（包括它的晶格類型、晶格常數(shù)或結(jié)構(gòu)參數(shù)、原胞基矢、原胞中原子的類型數(shù)目和總的原子數(shù)目）、平面波的切斷動能（也就是在展開KS軌道或晶體波函數(shù)的平面波切斷動能；另外，還包括在計算電荷密度

35、時，展開的平面波的切斷動能）、確定電子占有數(shù)的方法及相關(guān)的參數(shù)。也就是由&system.第二/之間的關(guān)鍵詞來設(shè)置。ibrav用來歸屬體系所屬的晶格類型，賦值為2表示所計算的體系是fcc結(jié)構(gòu)；celldm(1)用來設(shè)置體系的第一個晶格常數(shù)，因為所計算的體系是fcc結(jié)構(gòu)，只需設(shè)置celldm(1)，相當(dāng)于指定晶格常數(shù)a的值；nat用來指明體系的原胞中原子的總共數(shù)目，賦值為1表示所計算的原胞中只有一個原子；ntyp用來指明體系中原子類型的數(shù)目，賦值為1表示所計算的體系只有一種類型的原子；occupations用來設(shè)置確定電子占有數(shù)的方法，賦值為smearing表示采用smearing的方法來確定電子

36、的占有數(shù)，隨后須設(shè)置smearing和degauss關(guān)鍵詞；smearing用來指明確定電子占有數(shù)的一種具體的smearing方法，賦值為gaussian表示采用Gaussian函數(shù)來確定電子占有數(shù)；degauss用來確定smearing方法中有關(guān)函數(shù)的展寬參數(shù)，賦值為0.02表示上面Gaussian函數(shù)中的展寬參數(shù)為0.02。3）、設(shè)置電子自洽計算中本征矢量（波函數(shù)）和本征值的計算算法，自洽收斂的標(biāo)準(zhǔn)。也就是&electrons.和第三個/之間的關(guān)鍵詞來設(shè)置。diagonalization用來設(shè)置在求KS方程的本征矢量和本征值時，采用具體的什么算法，賦值為david表示采用Davidsoni

37、terativediagonalizationwithoverlapmatrix方法；conv_thr用來設(shè)置自洽收斂標(biāo)準(zhǔn)，賦值為自洽循環(huán)過程總能的變化小于1.0e-8的化，那自洽計算就停止；mixing_beta用來設(shè)置自洽計算過程中前后兩次電荷密度混合的參數(shù)。4）、指明體系中原子的元素名，原子量以及所采用的贗勢，即ATOMIC_SPECIES后面的設(shè)置，它們的順序要和后面原子的坐標(biāo)一一對應(yīng)起來。Cu63.55Cu.pz-d-rrkjus.UPF表示所計算的體系中原子是Cu，它的原子量為63.55，它的贗勢文件為Cu.pz-d-rrkjus.UPF。5）、給出體系原胞中原子的坐標(biāo)位置，也就是

38、ATOMIC_POSITIONS后面的設(shè)置：Cu0.00.00.0表示原胞中第一個原子是Cu，它位于原胞的原點。6）、k點取樣的設(shè)置，也就是K_POINTS后面的設(shè)置：K_POINTS(automatic)表示由程序采用M-P方法自動確定k點，需給出k點取樣網(wǎng)格的大小，以及是否在產(chǎn)生k點后對這些點進(jìn)行平移。888000表示采用8x8x8的網(wǎng)格來確定k點，而且不對k點進(jìn)行平移。如何計算能帶結(jié)構(gòu)？轉(zhuǎn)自：/user1/11542/archives/2006/1573345.shtml計算fccCu的能帶結(jié)構(gòu)&controlcalculation=bandspseudo_dir=./,outdir=.

39、/,prefix=cu/&systemibrav=2,celldm(1)=6.73,nat=1,ntyp=1,ecutwfc=25.0,ecutrho=300.0,nbnd=8/&electronsdiagonalization=david/ATOMIC_SPECIESCu63.55Cu.pz-d-rrkjus.UPFATOMIC_POSITIONSCu0.00.00.0K_POINTS280.00.00.01.00.00.00.11.00.00.00.21.00.00.00.31.00.00.00.41.00.00.00.51.00.00.00.61.00.00.00.71.00.00.00

40、.81.00.00.00.91.00.00.01.01.00.00.00.01.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.01.01.01.00.00.00.01.01.01.01.01.01.0解釋：在進(jìn)行能帶計算時，calculation須設(shè)置為bands，而且在此之前須進(jìn)行一次相應(yīng)的自洽計算，而且要有上一步計算得到輸出文件供能帶計算時讀入。另外最好在&system中設(shè)置nbnd，以指定計算多少條能帶。在計算能帶時要自己先選定一些高對稱點，并產(chǎn)生這些高對稱點之間其他點。在這個例子中，計算沿G-X-L點之間的高對稱線上的能帶。在產(chǎn)生所要計算的特殊k點時，可以采用下面簡單的f

41、77程序來實現(xiàn)：c+-cForgeneratingk-pointsalongthehigh-symmetrylinesincBrillouinzoneandforcalculateband-structures!c+-C-syml-c6:nhighkc2020201020:ndiv(i)cX0.50.00.5:labhk(1),phighk(1,1),.cG0.00.00.0cLcW5cK0.3750.3750.75cG0.00.00.0cdirect&reciprocallatticevectorsoveremin,emaxlineC-cmaxk-points=200programgkimp

42、licitreal*8(a-h,o-z)character*2labhkdimensiontkpt(200,3),pk(200,3),phighk(10,3)dimensiondisk(200),dish(10),labhk(10)dimensionndiv(10)copen(5,file=syml,status=old)open(7,file=inp.kpt)cread(5,*)nhighkread(5,*)(ndiv(i),i=1,nhighk-1)doi=1,nhighk-1ntkp=ntkp+ndiv(i)enddontotkpt=ntkp+1if(nhighk10)thenwrite

43、(*,*)Numberofhigh-symmetrykpointsmust200)thenwrite(*,*)Totalnumberofkpointsmust=200!STOPendifdoi=1,nhighkread(5,*)labhk(i),(phighk(i,j),j=1,3)enddowrite(*,*)(labhk(i),i=1,nhighk)cc-generatingk-pointsalonghighsymmetriclines-ccpk(1,1)=phighk(1,1)pk(1,2)=phighk(1,2)pk(1,3)=phighk(1,3)ii=1doi=2,nhighkde

44、lx=(phighk(i,1)-phighk(i-1,1)/float(ndiv(i-1)dely=(phighk(i,2)-phighk(i-1,2)/float(ndiv(i-1)delz=(phighk(i,3)-phighk(i-1,3)/float(ndiv(i-1)doj=1,ndiv(i-1)ii=ii+1pk(ii,1)=pk(ii-1,1)+delxpk(ii,2)=pk(ii-1,2)+delypk(ii,3)=pk(ii-1,3)+delzenddoenddoc10format(A34)weight=1.d0doi=1,ntotkptwrite(7,200)pk(i,1)

45、,pk(i,2),pk(i,3),weightenddo200format(3F10.6,F6.2)stopendc-end-它的輸入文件為syml，輸出文件為inp.kpt。其中syml輸入文件的格式如下：815151515151515G0.00.00.0K-0.333333333330.66666666666670.000000000H-0.333333333330.66666666666670.500000000A0.00.00.5G0.00.00.0M0.00.50.0L0.00.50.5A0.00.00.5第一行用來標(biāo)記有多少個特殊k點，下面是這些特殊k點之間每個要分多少個k點，接著

46、就是這些特殊k點的坐標(biāo)。產(chǎn)生的inp.kpt可以之間拷貝到pw.x在計算能帶時的輸入文件中。如何畫能帶圖？轉(zhuǎn)自：/user1/11542/archives/2007/1651378.shtmlpwscf附帶了band.x和plotband.x的工具，前者是將計算出來k點坐標(biāo)以及相應(yīng)的本征值從out文件中收集起來（或取出）專門存儲到一個文件中，以便后一個工具plotband.x進(jìn)行處理。在計算能帶時，先設(shè)置k點網(wǎng)格進(jìn)行一次自洽計算，然后自己輸入要計算的特殊k點并進(jìn)行一次非自洽計算，得到這些特殊k點的本征值。再用band.x和ploband.x進(jìn)行處理。1).band.x的輸入文件格式&input

47、ppprefix=sioutdir=./tmpfilband=sibands.datspin_component=1/其中prefix設(shè)置所計算體系的標(biāo)題，以及輸入文件的文件名（不包括擴(kuò)展名，也就是.dot后面的);outdir用來設(shè)置上一步非自洽計算中的輸出文件的目錄;filband用來設(shè)置這一步band.x處理出來的k點和本征值的輸出文件(也就是將這些k點-本征值放到哪個文件中);spin_component為1表示處理的是非自旋極化計算的本征值，如果是2表示處理的是自旋極化計算的本征值。band.x的輸出文件(fiband所設(shè)置的)的格式為：&plotnbnd=8,nks=36/0.50

48、00000.5000000.500000-3.418-0.8225.0295.0297.8149.5979.59713.8380.4000000.4000000.400000-3.891-0.1025.1025.1027.9009.6799.67913.9590.3000000.3000000.300000-4.6591.4045.3195.3198.1389.8039.80313.845。與在聲子計算中matdyn.x得到的q點與本征值的文件的格式是一樣的。第一行中nbnd告訴了每個有多少個本征值，本征值單位是eV。nks告訴了總共有多少k點。第2行是k點的坐標(biāo)，第3行是該k點對應(yīng)的本征值。

49、下面的與2、3兩行類似。2)、plotband.x的輸入文件格式sibands.dat-6.010sibands.xmgrsibands.ps6.2551.06.255第一行是band.x處理得到的k點本征值文件此例子中是sibands.dat;第二行是在這一步中輸出的ps文件中縱坐標(biāo)（本征值能量）刻度的最小值與最大值;第三行是用來設(shè)置所出輸出xmgr格式的文件的文件名;第四行是用來設(shè)置所輸出文件ps格式的文件名;第五行是費米能級的值，這個在自洽計算的out文件中可以找到;第六行中第一個數(shù)是用來設(shè)置輸出ps格式文件縱坐標(biāo)（能量）刻度的大小，第二個數(shù)是用來設(shè)置標(biāo)出費米能級的位置，它與第五行中的數(shù)

50、相同。同樣ploband.x也可以用來處理聲子本征值文件。如何計算態(tài)密度？轉(zhuǎn)自：/user1/11542/archives/2006/1575092.shtml例子，計算Cu的態(tài)密度一、自洽計算（見前一個例子）二、非自洽計算，增加k點，并采用四面體方法來確定電子的占有數(shù)&controlcalculation=nscfprefix=cu,pseudo_dir=./,outdir=./&systemibrav=2,celldm(1)=6.73,nat=1,ntyp=1,ecutwfc=25.0,ecutrho=300,nbnd=8,occupations=tetrahedra/&electrons

51、conv_thr=1.0e-8mixing_beta=0.7/ATOMIC_SPECIESCu63.55Cu.pz-d-rrkjus.UPFATOMIC_POSITIONSCu0.00.00.0K_POINTSautomatic121212000三、采用dos.x計算總態(tài)密度&inputppoutdir=./prefix=cufildos=cu.dos,Emin=-5.0,Emax=25.0,DeltaE=0.1/四、采用projwfc.x來計算分波態(tài)密度&inputppoutdir=./prefix=cuEmin=-5.0,Emax=25.0,DeltaE=0.1ngauss=1,degau

52、ss=0.02/在計算態(tài)密度的步驟就是如上面所述：a)，先進(jìn)行自洽計算，保留輸出的勢、電荷密度和波函數(shù)；b)，然后讀入上一步自洽計算得到的勢或電荷密度或波函數(shù)，進(jìn)行非自洽計算，其中增加k點網(wǎng)格，并采用四面體方法來確定電子占有數(shù);c)，采用dos.x計算總態(tài)密度；d)，采用projwfc.x計算分波態(tài)密度。在自洽計算中occupations關(guān)鍵詞的賦值已設(shè)置為tetrahedra表示采用四面體方法確定電子占有數(shù)和費米能級。另外，K_POINTSautomatic下面的k點設(shè)置已增密，設(shè)置為12x12x12，為使得計算的態(tài)密度光滑，有可能需設(shè)置的更密些。在采用dos.x總態(tài)密度計算中，輸入文件中由

53、&inputpp和/來之前的關(guān)鍵詞來設(shè)置，它的關(guān)鍵詞有：outdir用來設(shè)置計算上非自洽計算輸出文件的目錄，設(shè)置為./表示是當(dāng)前目錄；prefix用來標(biāo)記當(dāng)前所計算的體系，也確定了上一步非自洽計算輸出的勢或電荷密度或波函數(shù)的文件的名稱，此例子中設(shè)置為cu，注意它們的賦值應(yīng)該與上一步的非自洽計算中的一致。fildos用來指明所計算的總態(tài)密度將寫到哪個文件中，此例子中賦值為cu.dos,表示總態(tài)密度將寫到cu.dos文件；Emin用來設(shè)置計算態(tài)密度時，能量范圍的最小值，賦值為-5.0，表示將從E=-5.0eV開始輸出對應(yīng)的態(tài)密度值；Emax用來設(shè)置計算態(tài)密度時，能量范圍的最大值，賦值為25.0，表

54、示將到E=25.0eV為止輸出對應(yīng)的態(tài)密度；DeltaE用來設(shè)置計算態(tài)密度時，按多大的能量間隔輸出態(tài)密度，這里設(shè)為0.1eV輸出態(tài)密度。在采用projwfc.x計算態(tài)密度時，&inputpp和/來之前的關(guān)鍵詞來設(shè)置，它的關(guān)鍵詞與dos.x的輸入文件中的關(guān)鍵詞差不多：ngauss用來設(shè)置態(tài)密度時展寬的方法，這樣是為了使得所計算的態(tài)密度看起來光滑，可以賦值：0，表示采用簡單的高斯函數(shù)1，表示采用一階Methfessel-Paxton函數(shù)-1，表示采用Marzari-Vanderbilt“冷離散“方法，其實就是一種函數(shù)形式-99，表示采用Fermi-Dirac函數(shù)degauss用來設(shè)置展寬函數(shù)中的展

55、寬系數(shù)。如何計算晶體的聲子色散曲線和態(tài)密度？轉(zhuǎn)自：/user1/11542/archives/2007/1647197.shtmlpwscf是采用線性響應(yīng)的方法來進(jìn)行晶格動力學(xué)性質(zhì)的計算。在計算晶體的聲子色散和態(tài)密度時的步驟：i)用pw.x進(jìn)行自洽計算;ii)用ph.x對小的q點網(wǎng)格進(jìn)行計算，得到這些q點的動力學(xué)矩陣元;iii)用q2r.x計算出實空間中的力常數(shù)矩陣;iv)用matdyn.x計算聲子色散曲線;v)用matdyn.x計算聲子態(tài)密度。下面以Sc為例子并針對pwscf的最新版本3.2.1來說明（早期版本在計算聲子色散曲線較麻煩，因為它不能自動處理q點網(wǎng)格，然后對每個q點一次性計算，而

56、是需要手動產(chǎn)生這些點，一個個計算)。1)用pw.x進(jìn)行電子密度的自洽計算&controltitle=Sc,hexagonalcellcalculation=scfrestart_mode=from_scratch,prefix=sc,pseudo_dir=./,outdir=./tmptprnfor=.true./&systemibrav=4,celldm(1)=6.05606,celldm(3)=1.71298,nat=2,ntyp=1,nbnd=30,ecutwfc=30.0,occupations=smearing,degauss=0.01smearing=mp/&electronsdi

57、agonalization=cgdiago_cg_maxiter=60mixing_mode=plainmixing_beta=0.5conv_thr=1.0d-6/ATOMIC_SPECIESSc44.955910Sc.pw91-nsp-van.UPFATOMIC_POSITIONS(crystal)Sc0.33333333333332860.66666666666667140.2500000000000000Sc0.66666666666667140.33333333333332860.7500000000000000K_POINTS(automatic)886000注意Sc是金屬，在此例

58、子中，我們選用MP方法來確定電子的占有數(shù)(見occupations=smearing,smearing=mp)，這里未經(jīng)測試而選用了展寬系數(shù)為0.01Ry(見degauss=0.01)。在進(jìn)行聲子色散曲線的計算時，不必需對calculation設(shè)置為phonon，在新版本中，直接設(shè)置為scf。這一步計算產(chǎn)生勢以及電荷密度供一下的計算中利用到。2)用ph.x對小的q網(wǎng)格點進(jìn)行動力學(xué)矩陣元的計算phononforSc&inputphtr2_ph=1.0d-10,prefix=sc,fildvscf=scdv,amass(1)=44.955910,outdir=./tmp,fildyn=sc.dyn

59、,elph=.false.,trans=.true.,ldisp=.true.nq1=4,nq2=4,nq3=2/注意這里trans和ldisp必須設(shè)置為.true.。其中trans為.true.表示要計算聲子相關(guān)的性質(zhì)，ldisp設(shè)置為.true.表示要計算聲子色散曲線。另外prefix和outdir的設(shè)置盡量與上一步自洽計算中的設(shè)置一致，以能讀入上一步計算得到的數(shù)據(jù)。另外nq1,nq2和nq3是用來設(shè)置q網(wǎng)格點的。為了得到實空間的力常數(shù)矩陣，這里采用的是先計算出q空間中小的q網(wǎng)格點的動力矩陣元，然后采用fft變換得到實空間的力常數(shù)矩陣。因此在這一步計算中需設(shè)置小的q網(wǎng)格點的網(wǎng)格大小。3)用

60、q2r.x計算實空間力常數(shù)矩陣&inputzasr=simple,fildyn=sc.dyn,flfrc=Sc444.fc,la2F=.false./在q2r.x的輸入文件中需指定fildyn：用來設(shè)置包含了q網(wǎng)格點的動力學(xué)矩陣元的文件，與上一步的fildyn設(shè)置一致;flfrc：用來設(shè)置輸出力常數(shù)矩陣的文件;la2F：用來設(shè)置是否計算出實空間中電-聲耦合系數(shù);針對計算材料的超導(dǎo)性質(zhì);zasr:如何處理聲學(xué)支求和規(guī)則“，該規(guī)則是用在處理Born有效電荷的，要求Born有效電荷的總和是零。可賦的值有:no,表示不處理聲學(xué)支求和問題simple,表示通過對力常數(shù)矩陣的對角元素進(jìn)行修正來考慮3支聲學(xué)