学生实验实报告册
学年学期：
20192020学年o春o秋学期
课程名称：
课程设计（型软件系统）
学生学院：
理学院
专业班级：
11921701
学生学号：
2017213260
学生姓名：
联系电话：
指导教师：
总评成绩：
**邮电学教务处制
课程设计（型软件系统）求
通课程设计解代计算材料学材料设计计算模拟理基础发展历程初步掌握LINUX系统基操作脚编写熟悉常材料计算软件够通模拟计算获常见简单晶体结构电子性质
具体求：
1 通前期课程学网络调研解第性原理计算理基础
2 通课程学实践操作初步掌握LINUX系统基操作
3 学会根实验测试数（XRDTEM等）利FINDIT软件获已知材料体系晶体结构
4 学会利VESTAMATERIALSSTUDIOUEDIT等软件晶体结构进行查结构调节终准确获初始计算模型
5 学会利VIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGE（简称VASP）软件获晶体结构稳定构型电荷密度分布电子态密度带结构声子谱结合等
6 学会利P4VASPORIGIN等软件进行数转换作图
7 够利学量子力学固体物理半导体物理学知识分析晶体结构电荷密度分布电子态密度带结构
实验名称
系统建模仿真实验
课程编号
A2110260
实验点
SL110
实验时间
615619
课程设计目：
目：通课程设计解代计算材料学材料设计计算模拟理基础发展历程初步掌握LINUX系统基操作脚编写熟悉常材料计算软件够通模拟计算获常见简单晶体结构电子性质
二课程设计仪器软件：
仪器：计算机
软件：FINDITVESTAMATERIALSSTUDIOUEDITVIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGEP4VASPORIGIN
三课程设计求：
1 通前期课程学网络调研解第性原理计算理基础
2 通课程学实践操作初步掌握LINUX系统基操作
3 学会根实验测试数（XRDTEM等）利FINDIT软件获已知材料体系晶体结构
4 学会利VESTAMATERIALSSTUDIOUEDIT等软件晶体结构进行查结构调节终准确获初始计算模型
5 学会利VIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGE（简称VASP）软件获晶体结构稳定构型电荷密度分布电子态密度带结构声子谱结合等
6 学会利P4VASPORIGIN等软件进行数转换作图
7 够利学量子力学固体物理半导体物理学知识分析晶体结构电荷密度分布电子态密度带结构
四课程设计原理：
研究体系复杂性表现方面低度体系转变维度体系标量体系扩展矢量张量系统线性系统非线性系统研究解析方法失原威力助计算机进行计算模拟恰恰成唯途径复杂性科学发展必然结果计算材料科学产生发展必然趋势重科学问题圆满解决充分说明计算材料科学重作现实意义
采基密度泛函理第性原理计算方法目前常商业软件包VIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGE(VASP)进行模拟离子实价电子层相互作采投影缀加面波赝势(PROJECTORAUGMENTEDWAVEPAW)描述交换相关采广义梯度似(GGA)中PBE泛函描述更描述层间作计算时OPTPBEVDW方法进行范德华尔斯修正面波基组截断设置400eV结构优化静态计算时布里渊区K点采样网格分3×3×34×4×4原子完全弛豫直原子间力
001eVÅ1结构弛豫结束
五课程设计思路步骤：
1开FINDIT软件查找MoS2选择晶胞参数316图
图1查找MoS2数
导出MoS2数注意保存格式cif
2保存文件（icsdcif）直接拖入MATERIALSSTUDIO软件MoS2单晶胞结构点击鼠标右键选择Displaystyle中CPK选项调整原子合适点击viewacross查模型正面图（图2）点击viewonto查模型俯视图（图3）保存文件指定文件夹文件命名MoS2BULKCif
图2MoS2正视图3MoS2俯视图
3保存文件（MoS2BULKcif）直接拖入VESTA软件转动MoS2单晶胞结构点击左角Propertiesicsdcif进入参数设置第1选择General里Singleunitcell见更规整晶胞结构第2点击Atoms里面选择MoS两原子颜色第3点击edit中Bonds点击newA2改SMaxlength改3调整完图（图4）保存文件命名icsdvasp
图4
4icsdvasp文件Uedit32开MoS2晶胞坐标数
5计算部分采基密度泛函理第性原理计算方法目前常商业软件包 VIENNAABINITIOS IMULATIONPACKAGE(VASP)进行模拟离子实价电子层相互作采投影缀加面波赝势( PROJECTORAUGMEN TEDWAVEPAW)描述交换相关采广义梯度似(GA)中PBE泛函描述更描述层间作计算时TPBEDW方法进行范德华尔斯修正面波基组截断设置400eV结构优化静态计算时布果渊区K点采样网格分3×3×34×4×4原子完全弛豫直原子间力001eVA结构弛豫结束
（1）开Xshell软件建立会话进入分组拷贝4文件INCAR KPOINTS POSCAR vdw_kernelbindatPOSCAR中拷入刚MoS2晶胞坐标数修改INCAR中数通系列操作输入运行代码nohupmpirun np 8 vasp_std>& 1out &进行结构优化计算通结构优化CONTCAR导出
（2）接进行静态计算创建新文件夹static进入该文件夹导入结构优化CONTCARPOSCAR注意考入没结构优化前INCARKPOINTS修改KPOINTS4×4×4样输入运行代码nohupmpirun np 8 vasp_std>& 1out &进行静态计算CHGCARvasprun xml导出
6CHGCAR拖入VESTA中进行参数更改第1选择General里Singleunitcell见更规整晶胞结构第2点击Atoms里面选择
MoS两原子颜色第3选择Isosurfaces里NewIsosurface level改005图5
图5MoS2晶胞
7通脚文件vaspkit计算TDOSdat导出脚文件外计算导出PDOS_ModatPDOS_Sdat
接着新建excel文档导入TDOSdatPDOS_ModatPDOS_Sdat中数进行处理处理数导入Origin中处理图6
图6
8创建文件夹bandsCHGCARPOSCARPOTCARvdw_kernelbindat拷贝进该文件夹前面INCARKPOINTS拷入Matstudi软件中点击Tools—>Brillouin zone path图7
图7
bands中脚文件计算REFORMATTED_BAND Dat导出相方法 Excel中处理数导入Origin中处理MoS2带结构图8
图8MoS2带结构图
六课程设计结果：
根带结构图清晰出间隙半导体电子价带转移导带需量外需位移
七课程设计总结：
课程学初步掌握Linux系统简单操作简单材料计算步骤通学接触材料计算专业领域开拓视野认识更工作软件
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学年学期：
20192020学年o春o秋学期
课程名称：
课程设计（型软件系统）
学生学院：
理学院
专业班级：
11921701
学生学号：
2017213260
学生姓名：
联系电话：
指导教师：
总评成绩：
**邮电学教务处制
课程设计（型软件系统）求
通课程设计解代计算材料学材料设计计算模拟理基础发展历程初步掌握LINUX系统基操作脚编写熟悉常材料计算软件够通模拟计算获常见简单晶体结构电子性质
具体求：
1 通前期课程学网络调研解第性原理计算理基础
2 通课程学实践操作初步掌握LINUX系统基操作
3 学会根实验测试数（XRDTEM等）利FINDIT软件获已知材料体系晶体结构
4 学会利VESTAMATERIALSSTUDIOUEDIT等软件晶体结构进行查结构调节终准确获初始计算模型
5 学会利VIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGE（简称VASP）软件获晶体结构稳定构型电荷密度分布电子态密度带结构声子谱结合等
6 学会利P4VASPORIGIN等软件进行数转换作图
7 够利学量子力学固体物理半导体物理学知识分析晶体结构电荷密度分布电子态密度带结构
实验名称
系统建模仿真实验
课程编号
A2110260
实验点
SL110
实验时间
615619
课程设计目：
目：通课程设计解代计算材料学材料设计计算模拟理基础发展历程初步掌握LINUX系统基操作脚编写熟悉常材料计算软件够通模拟计算获常见简单晶体结构电子性质
二课程设计仪器软件：
仪器：计算机
软件：FINDITVESTAMATERIALSSTUDIOUEDITVIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGEP4VASPORIGIN
三课程设计求：
1 通前期课程学网络调研解第性原理计算理基础
2 通课程学实践操作初步掌握LINUX系统基操作
3 学会根实验测试数（XRDTEM等）利FINDIT软件获已知材料体系晶体结构
4 学会利VESTAMATERIALSSTUDIOUEDIT等软件晶体结构进行查结构调节终准确获初始计算模型
5 学会利VIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGE（简称VASP）软件获晶体结构稳定构型电荷密度分布电子态密度带结构声子谱结合等
6 学会利P4VASPORIGIN等软件进行数转换作图
7 够利学量子力学固体物理半导体物理学知识分析晶体结构电荷密度分布电子态密度带结构
四课程设计原理：
研究体系复杂性表现方面低度体系转变维度体系标量体系扩展矢量张量系统线性系统非线性系统研究解析方法失原威力助计算机进行计算模拟恰恰成唯途径复杂性科学发展必然结果计算材料科学产生发展必然趋势重科学问题圆满解决充分说明计算材料科学重作现实意义
采基密度泛函理第性原理计算方法目前常商业软件包VIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGE(VASP)进行模拟离子实价电子层相互作采投影缀加面波赝势(PROJECTORAUGMENTEDWAVEPAW)描述交换相关采广义梯度似(GGA)中PBE泛函描述更描述层间作计算时OPTPBEVDW方法进行范德华尔斯修正面波基组截断设置400eV结构优化静态计算时布里渊区K点采样网格分3×3×34×4×4原子完全弛豫直原子间力
001eVÅ1结构弛豫结束
五课程设计思路步骤：
1开FINDIT软件查找MoS2选择晶胞参数316图
图1查找MoS2数
导出MoS2数注意保存格式cif
2保存文件（icsdcif）直接拖入MATERIALSSTUDIO软件MoS2单晶胞结构点击鼠标右键选择Displaystyle中CPK选项调整原子合适点击viewacross查模型正面图（图2）点击viewonto查模型俯视图（图3）保存文件指定文件夹文件命名MoS2BULKCif
图2MoS2正视图3MoS2俯视图
3保存文件（MoS2BULKcif）直接拖入VESTA软件转动MoS2单晶胞结构点击左角Propertiesicsdcif进入参数设置第1选择General里Singleunitcell见更规整晶胞结构第2点击Atoms里面选择MoS两原子颜色第3点击edit中Bonds点击newA2改SMaxlength改3调整完图（图4）保存文件命名icsdvasp
图4
4icsdvasp文件Uedit32开MoS2晶胞坐标数
5计算部分采基密度泛函理第性原理计算方法目前常商业软件包 VIENNAABINITIOS IMULATIONPACKAGE(VASP)进行模拟离子实价电子层相互作采投影缀加面波赝势( PROJECTORAUGMEN TEDWAVEPAW)描述交换相关采广义梯度似(GA)中PBE泛函描述更描述层间作计算时TPBEDW方法进行范德华尔斯修正面波基组截断设置400eV结构优化静态计算时布果渊区K点采样网格分3×3×34×4×4原子完全弛豫直原子间力001eVA结构弛豫结束
（1）开Xshell软件建立会话进入分组拷贝4文件INCAR KPOINTS POSCAR vdw_kernelbindatPOSCAR中拷入刚MoS2晶胞坐标数修改INCAR中数通系列操作输入运行代码nohupmpirun np 8 vasp_std>& 1out &进行结构优化计算通结构优化CONTCAR导出
（2）接进行静态计算创建新文件夹static进入该文件夹导入结构优化CONTCARPOSCAR注意考入没结构优化前INCARKPOINTS修改KPOINTS4×4×4样输入运行代码nohupmpirun np 8 vasp_std>& 1out &进行静态计算CHGCARvasprun xml导出
6CHGCAR拖入VESTA中进行参数更改第1选择General里Singleunitcell见更规整晶胞结构第2点击Atoms里面选择
MoS两原子颜色第3选择Isosurfaces里NewIsosurface level改005图5
图5MoS2晶胞
7通脚文件vaspkit计算TDOSdat导出脚文件外计算导出PDOS_ModatPDOS_Sdat
接着新建excel文档导入TDOSdatPDOS_ModatPDOS_Sdat中数进行处理处理数导入Origin中处理图6
图6
8创建文件夹bandsCHGCARPOSCARPOTCARvdw_kernelbindat拷贝进该文件夹前面INCARKPOINTS拷入Matstudi软件中点击Tools—>Brillouin zone path图7
图7
bands中脚文件计算REFORMATTED_BAND Dat导出相方法 Excel中处理数导入Origin中处理MoS2带结构图8
图8MoS2带结构图
六课程设计结果：
根带结构图清晰出间隙半导体电子价带转移导带需量外需位移
七课程设计总结：
课程学初步掌握Linux系统简单操作简单材料计算步骤通学接触材料计算专业领域开拓视野认识更工作软件
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