实验报告实验总结范文
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学生实验实习报告册学年学期：2019-2020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：学生学号：60学生姓名：联系电话：指点教师：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摹拟的理论基础、发展历程。初步掌握LINUX系统的基本操作、脚本编写。熟习经常使用的材料计算软件的使用，并能够通过摹拟计算，取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1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软件取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、结构调理，终究准确取得初始计算模型；5.学会利用VIENNAAB-INITIOSIMULATIONPACKAGE（简称VASP）软件，取得晶体结构稳定构型、电荷密度散布、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、电荷密度散布、电子态密度和能带结构。
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⑹.191、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摹拟的理论基础、发展历程。初步掌握LINUX系统的基本操作、脚本编写。熟习经常使用的材料计算软件的使用，并能够通过摹拟计算，取得常见的简单晶体结构
的几何和电子性质。
2、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。
3、课程设计要求：1.通过前期的课程学习和网络调研，了解第1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软件取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、结构调理，终究准确取得初始计算模型；5.学会利用VIENNAAB-INITIOSIMULATIONPACKAGE（简称VASP）软件，取得晶体结构稳定构型、电荷密度散布、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、电荷密度散布、电子态密度和能带结构。
4、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，从标量体系扩大到矢量、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本的威力。因此，借助于计算机进行计算与摹拟恰恰成为唯1可能的途径。复杂性是科学发展的必定结果，计算材料科学的产生和发展也是必定趋势，它对1些重要科学问题的美满解决，充分辩明了计算材料科学的重要作用和现实意义。
采取了基于密度泛函理论的第1性原理计算方法。使用目前经常使用的商业软件包，VIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGE(VASP)，进行摹拟。离籽实与价电子层的相互作用采取投影缀加平面波赝势
(PROJECTORAUGMEN=TEDWAVE，PAW)来描写。交换相干能采取广义梯度近似(GGA)中的PBE泛函描写。为了更好地描写层间作用，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⑴，结构弛豫结束。
5、课程设计思路、步骤：1、打开FINDIT软件，查找MoS2，选择晶胞参数为，以下图图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（）直接拖入MATERIALSSTUDIO软件，便可以看到MoS2的单个晶胞结构，点击鼠标右键选择Displaystyle中的CPK选项，调剂原子为适合大小，点击viewacross查看模型的正面图（图2），以后点击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。
图重视图俯视图3、将保存好的文件（）直接拖入VESTA软件，转动1下便可以看到MoS2的单个晶胞结构，再点击左下角的进入参数设置，第1选择General里的Singleunitcell便可以看见1个更规整的晶胞结构；第2点击Atoms，在里面可以选择Mo、S两个原子的色彩；第3点击edit中的Bonds，点击new后把A2改成S，将Maxlength改成3。调剂完后可得到下图（图4），最后保存文件，命名为。
图44、将文件用Uedit32打开，可以得到MoS2晶胞的坐标数据。
5、计算部份:采取了基于密度泛函理论的第1性原理计算方法。
使用目前经常使用的商业软件包VIENNAABINITIOSIMULATIONPACKAGE(VASP),进行摹拟。离籽实与价电子层的相互作用采取投影缀加平面波赝势(PROJECTORAUGMEN=TEDWAVE,PAW)来描写。交换相干能采取广义梯度近似(GA)中的PBE泛函描写。为了更好地描写层间作用,在计算时,用TPBE-DW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果渊区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,结构弛豫结束。
（1）打开Xshell软件，建立会话并进入自己的分组,拷贝4个文件INCAR、KPOINTS、POSCAR、。在POSCAR中拷入刚得到的MoS2晶胞的坐标数据，修改INCAR中的数据，通过1系列操作，最后输入运行代码nohupmpirun-np8vasp_std>&&进行结构优化计算。通过结构优化后可以得到CONTCAR并导出。
（2）接下来进行静态计算。创建新的文件夹static,进入该文件夹后导入结构优化后的CONTCAR、POSCAR，注意还要考入没有结构优化之前的INCAR、KPOINTS并修改KPOINTS为4×4×4。一样输入运行代码nohupmpirun-np8vasp_std>&&进行静态计算。得到CHGCAR、并导出。
6、将CHGCAR拖入VESTA中进行参数更改。第1选择General里的Singleunitcell便可以看见1个更规整的晶胞结构；第2点击Atoms，在里面可以选择Mo、S两个原子的色彩；第3选择Isosurfaces里的New，将Isosurfacelevel改成便可得到下图5图5MoS2晶胞7、通过1个脚本文件vaspkit的计算，可以得到并导出，再由脚本文件的另外1个计算可导出、,
接着新建1个excel文档导入、、中的数据并进行处理,将处理的数据导入Origin中再处理，便可得到下图6图68、再创建文件夹bands,将CHGCAR、POSCAR、POTCAR、拷贝进该文件夹，再将前面的INCAR、KPOINTS拷入。在Matstudi软件中点击Tools—>Brillouinzonepath可得到下图7图7最后在bands中用脚本文件计算，可以得到并导出。相同的方法在Excel中处理数据再导入Origin中再处理，可以得到MoS2的能带结构图8图8MoS2的能带结构图6、课程设计结果：根据以上能带结构图，我们可以清晰的看出这是1个间隙半导体，电子从价带转移到导带除需要能量之外还需要位移。
7、课程设计总结：这1课程的学习，我初步掌握了Linux系统的简单操作和简单的材料计算步骤。通过这些学习接触到了材料计算这1专业领域，开辟了我的视野，认识到了更多的工作软件。
