材料计算实验报告
学生实验实习报告册 学年学期： 20XX-20XX学年o春o秋学期 课程名称： 课程设计（小型软件系统） 学生学院：
理学院 专业班级： 11921701 学生学号： 20XX213260 学生姓名： 联系电话： 指导教师： 总评成绩：
**邮电大学教务处制 课程设计（小型软件系统）要求 通过本课程设计，了解当代计算材料学之材料设计和计算及模拟的理论基础、发展历程。初步掌握LINUX系统的基本操作、脚本编写。熟悉常用的材料计算软件的使用，并能够通过模拟计算，获得常见的简单晶体结构的几何和电子性质。 具体要求：
1. 通过前期的课程学习和网络调研，了解第一性原理计算的理论基础；
2. 通过课程学习和实践操作，初步掌握LINUX系统的基本操作；
3. 学会根据实验测试数据（如XRD、TEM等），利用FINDIT软件获得已知材料体系的晶体结构；
4. 学会利用VESTA、MATERIALSSTUDIO、UEDIT等软件对晶体结构进行查看、结构调节，最终准确获得初始计算模型；
5. 学会利用VIENNAAB-INITIOSIMULATIONPACKAGE（简称VASP）软件，获得晶体结构稳定构型、电荷密度分布、电子态密度、能带结构、声子谱、结合能等；
6. 学会利用P4VASP、ORIGIN等软件进行数据转换和作图；
7. 能够利用所学的《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、电子态密度以及能带结构。
实验名称 系统建模与仿真实验 课程编号 A2110260 实验地点 SL110 实验时间 6.15-6.19 一、课程设计目的：
目的：通过本课程设计，了解当代计算材料学之材料设计和计算及模拟的理论基础、发展历程。初步掌握LINUX系统的基本操作、脚本编写。熟悉常用的材料计算软件的使用，并能够通过模拟计算，获得常见的简单晶体结构的几何和电子性质。
二、课程设计使用的仪器、软件： 仪器：计算机。 软
件
：
FINDIT
、
VESTA
、
MATERIALSSTUDIO
、
UEDIT
、
VIENNAAB-INITIOSIMULATIONPACKAGE、P4VASP、ORIGIN。 三、课程设计要求：
1. 通过前期的课程学习和网络调研，了解第一性原理计算的理论基础；
2. 通过课程学习和实践操作，初步掌握LINUX系统的基本操作；
3. 学会根据实验测试数据（如XRD、TEM等），利用FINDIT软件获得已知材料体系的晶体结构；
4. 学会利用VESTA、MATERIALSSTUDIO、UEDIT等软件对晶体结构进行查看、结构调节，最终准确获得初始计算模型；
5. 学会利用VIENNAAB-INITIOSIMULATIONPACKAGE（简称VASP）软件，获得晶体结构稳定构型、电荷密度分布、电子态密度、能带结构、声子谱、结合能等；
6. 学会利用P4VASP、ORIGIN等软件进行数据转换和作图；
7. 能够利用所学的《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、电子态密度以及能带结构。 四、课程设计原理：
研究体系的复杂性表现在多个方面，从低自由度体系转变到多维自由度体系，从标量体系扩展到矢量、张量系统，从线性系统到非线性系统的研究都使解析方法失去了原有的威力。因此，借助于计算机进行计算与模拟恰恰成为唯一可能的途径。复杂性是科学发展的必然结果，计算材料科学的产生和发展也是必然趋势，它对一些重要科学问题的圆满解决，充分说明了计算材料科学的重要作用和现实意义。
采用了基于密度泛函理论的第一性原理计算方法。使用目前常用的商业软件包，VIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGE(VASP)，进行模拟。离子实与价电子层的相互作用采用投影缀加平面波赝势(PROJECTORAUGMEN=TEDWAVE，PAW)来描述。交换相关能采用广义梯度近似(GGA)中的PBE泛函描述。为了更好地描述层间作用，在计算时，用OPTPBE-VDW方法进行范德华尔斯修正。平面波基组截断能设置为400eV。结构优化和静态计算时的布里渊区K点采样网格分别为3×3×3和4×4×4。原子完全弛豫，直至各原子之间的力小于 0.01eV?-1，结构弛豫结束。 五、课程设计思路、步骤：
1、打开FINDIT软件，查找MoS2，选择晶胞参数为3.16，如下图 图1查找MoS2数据 导出MoS2数据，注意保存格式为.cif。
2、将保存好的文件（icsd.cif）直接拖入MATERIALSSTUDIO软件，即可以看到MoS2的单个晶胞结构，点击鼠标右键选择Displaystyle中的CPK选项，调整原子为合适大小，点击viewacross查看模型的正面图（图2），之后点击viewonto查看模型的俯视图（图3），最后，保存文件到指定文件夹，文件命名为MoS2-BULK.Cif。
图2.MoS2正视图3.MoS2俯视图 3、将保存好的文件（MoS2-BULK.cif）直接拖入VESTA软件，转动一下即可以看到MoS2的单个晶胞结构，再点击左下角的Properties-icsd.cif进入参数设置，第1选择General里的
材料计算实验报告
