PWscf常见问题解答.docx

1、PWscf常见问题解答PWscf常见问题解答1. 常用PWscf帮助文档及网址User Guide：http:/www.pwscf.org/guide.htm官方用户指南，PWscf的编译、安装、使用、常见问题等信息非常全面，通俗易懂。初学者必读。结合examples使用 ExamplesPWscf安装目录下的Examples包含30多个常见实例，直接将run_example的shell脚本拖入终端即可运行。运行后在results文件夹下可以看对应输入文件和输出结果。可以参照示例写自己的输入文件。 DocPWscf安装目录下的Doc文件夹内有许多html文件，内容包括各种输入文件中所有变量和标

2、签的详细定义和规范，在写输入文件的时候一定要仔细阅读。 PWscf邮件列表http:/www.democritos.it/mailman/listinfo/pw_users在Google里搜索PWscf的问题排在第一的往往就是PWscf官方的邮件列表。这里汇集了全球PWscf用户的常见问题及解答。你的问题往往就在里面。对于常见的小问题这里的答案往往简单明了，事半功倍。有需要的同学可以订阅。 大学及研究所的课件、讲义、ppt等 (以下译自PWscf的wiki Tutorials and Examples)Hands-on Tutorial of Quantum Espresso 关于理论背景和计

3、算实例的一些pptSchool on Electronic Structure Calculations and their applications in Materials Science, 25 April-6 May 2005, 伊朗某大学关于计算材料学的课程的一些lectures3.320 Atomistic Modeling of Materials, MIT的课件MSE791K Modeling from the nanoscale to the macroscale,北卡州立大学的课件Quantum Espresso Survival Guide Lecture videosU

4、IUC计算材料中心2006年夏令营的课件和视频Building Nanostructures Bit by Bit康奈尔大学纳米科技中心2006年秋季研讨会的讲座和指南，包括平面波赝势法、密度泛函理论、分子动力学、纳米光学等方面的资料VLab Lectures密度泛函理论和实例 2. 如何安装编译PWscf？ 单机安装简易版（适用Ubuntu32位操作系统）from Sunforever首先安装编译环境，确认联网并更新了软件源，在终端下输入：sudo apt-get install gfortransudo apt-get install mpich-bin然后去PWscf网站下载免费的源码包

5、 www.pwscf .org解压到任意目录在终端窗口进入解压目录，方法如下：输入： cd 路径 （可直接把文件夹拖拽进终端自动生成路径）然后输入./configure等屏幕上一堆字刷完再输入make all继续等刷屏 大概十分钟以后应该就好了测试软件 进入解压目录下的examples文件夹看到有很多example01 example02等目录随便进一个 把run_example文件拖进终端窗口看运行是否正常也可以运行examples文件夹下的run_all_examples文件运行所有的示例计算结果在各自文件夹下的results目录里要清除计算结果 运行examples下的make clea

6、n文件本教程应该适用于32位Ubuntu为基础的所有衍生版64位Ubuntu源里好像没有mpich，需要自己下源码编译 一个台湾人写的安装教程（适用于Ubuntu8.10）转自Hialan 的嘴砲天地pwscf - ubuntu 8.10 安裝筆記 前幾天應數所的學弟玩 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-Wave Self-Consistent Field) is a computer code for electronic-structure calcu

7、lations within Density-Functional Theory and Density-Functional Perturbation Theory, using pseudopotentials and a plane-wave basis set. PWscf is part of the Quantum ESPRESSOthe atomic scale. PWscf is released under the GNU General Public License. distribution of codes for the quantum simulation of m

8、atter at因為學弟的電腦是 Ubuntu 8.10 ，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，找相對應的裝應該就差不多了吧。下載PWscfPWscf: http:/www.pwscf.org/download.phpGUI 介面：PWGui: http:/www-k3.ijs.si/kokalj/pwgui/安裝 pwscf1. 預先安裝套件，請安裝下列套件，或 sudo apt-get install 套件名稱 即可編譯環境：build-essentialFFT: fftw-double-dev fftw-single-devMPI:

9、libmpich1.0-devSSH: sshFortran: gfortran2. 設定MPICH，我們需要的是 ssh 自動登入，把其中設定 ssh 自動登入的步驟列舉如下基本步驟摘要 (只用於一台）：打 cd /.ssh（注意 ssh 前面有一個點）進入使用者個人隱藏的 ssh 設定目錄（在 UNIX 下凡是名稱以一點作為開始的檔案及目錄，都會隱藏，只用 ls 看不見，要用 ls -a 才看得見）。打 ssh-keygen 產生 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.pu

10、b 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。chmod g-w filename 、 chmod g-r filename ，比較快的方法是 chmod 500 filename。現在可以試著以 ssh usernamehostname （遠端）或 ssh localhost （本機）試著用 ssh 以不需要密碼的方式登入遠端或本機系統，如果不需要密碼可以登入，則表示設定成功。設置多台 ssh 可進入之免密碼機器組觀念

11、是，遠端的那台機器上之使用者的 .ssh 子目錄下之 authorized_keys 檔案之中要有記載想免密碼近端機器之公鑰匙。按上面的方法，先在近端機器的使用者目錄下產生 .ssh 子目錄以及其下相關檔案。把其中 id_rsa.pub 傳送到遠端，並利用 cat id_rsa.pub authorized_keys（注意是兩個大於號，代表追加）來把其內容加入到遠端機器的 authorized_keys 檔案中。測試從近端到遠端以 ssh 登入，看是否需要密碼。3. 打開終端機，cd espresso-4.0.44. ./configure5. make all安裝 pwgui6. tar z

12、xvf PWgui-4.1CVS.tgz7. cd PWgui-4.1CVS8. 執行PWGui: ./pwgui註：後來發現 pwscf 的目錄裡本來就帶有 pwgui 了，或許可以直接執行 ./pwgui 測試看看可不可以使用。設定 pwgui設定 pwgui 可執行檔的路徑如下圖，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-4.0.4/examples/以 example01 為例：c

13、d /home/labpc/PWgui/espreso-4.0.4/ (此為解開之後的路徑)cd example01 ./run_example計算的結果會存在 results/ 目錄下面如何从MS中导出原子坐标？by Sunforever首先，在MS中完成建模然后用castep进行运算，参数随便，只要run一下就可以了，开始计算后马上把任务停掉去硬盘上你的计算任务路径下的/Documents目录，在文件夹选项里设置“显示隐藏文件”,找到.cell文件，用记事本打开打开后就可以看到原子坐标了。这里的坐标单位是晶胞长，坐标值是晶胞尺寸的分数。在PWscf中使用时要把单位改成crystal C 0

14、.5083724603389025 0.4948536598570661 0.3224282293666403 C 0.5083724603389025 0.4948536598570661 0.8224282293666402 O 0.166*66667 0.3333333333333333 0.1912999999999997 O 0.3333333333333333 0.166*66667 0.4412999999999997 O 0.6666666666666666 0.3333333333333333 0.1912999999999997 O 0.8333333333333334 0

15、.166*66669 0.4412999999999997 O 0.166*66667 0.8333333333333333 0.1912999999999997 O 0.3333333333333333 0.6666666666666667 0.4412999999999997 O 0.6666666666666666 0.8333333333333334 0.1912999999999997 O 0.8333333333333334 0.6666666666666667 0.4412999999999997 O 0.166*66667 0.3333333333333333 0.691299

16、9999999997 O 0.3333333333333333 0.166*66667 0.9412999999999998 O 0.6666666666666666 0.3333333333333333 0.6912999999999997 O 0.8333333333333334 0.166*66669 0.9412999999999998 O 0.166*66667 0.8333333333333333 0.6912999999999997 O 0.3333333333333333 0.6666666666666667 0.9412999999999998 O 0.66666666666

17、66666 0.8333333333333334 0.6912999999999997 O 0.8333333333333334 0.6666666666666667 0.9412999999999998 Zn 0.166*66667 0.3333333333333333 0.0000000000000001 Zn 0.3333333333333333 0.166*66667 0.2500000000000000 Zn 0.6666666666666666 0.3333333333333333 0.0000000000000001 Zn 0.8333333333333334 0.166*666

18、69 0.2500000000000000 Zn 0.166*66667 0.8333333333333333 0.0000000000000001 Zn 0.3333333333333333 0.6666666666666667 0.2500000000000000 Zn 0.6666666666666666 0.8333333333333334 0.0000000000000001 Zn 0.8333333333333334 0.6666666666666667 0.2500000000000000 Zn 0.166*66667 0.3333333333333333 0.500000000

19、0000001 Zn 0.3333333333333333 0.166*66667 0.7500000000000000 Zn 0.6666666666666666 0.3333333333333333 0.5000000000000001 Zn 0.8333333333333334 0.166*66669 0.7500000000000000 Zn 0.166*66667 0.8333333333333333 0.5000000000000001 Zn 0.3333333333333333 0.6666666666666667 0.7500000000000000 Zn 0.66666666

20、66666666 0.8333333333333334 0.5000000000000001 Zn 0.8333333333333334 0.6666666666666667 0.7500000000000000PWscf输入文件原子坐标部分示例如下：ATOMIC_POSITIONS crystal C 0.5083724603389025 0.4948536598570661 0.3224282293666403 C 0.5083724603389025 0.4948536598570661 0.8224282293666402 O 0.166*66667 0.333333333333333

21、3 0.1912999999999997 O 0.3333333333333333 0.166*66667 0.4412999999999997 O 0.6666666666666666 0.3333333333333333 0.1912999999999997 O 0.8333333333333334 0.166*66669 0.4412999999999997 O 0.166*66667 0.8333333333333333 0.1912999999999997 O 0.3333333333333333 0.6666666666666667 0.4412999999999997 O 0.6

22、666666666666666 0.8333333333333334 0.1912999999999997 O 0.8333333333333334 0.6666666666666667 0.4412999999999997 O 0.166*66667 0.3333333333333333 0.6912999999999997 O 0.3333333333333333 0.166*66667 0.9412999999999998 O 0.6666666666666666 0.3333333333333333 0.6912999999999997 O 0.8333333333333334 0.1

23、66*66669 0.9412999999999998 O 0.166*66667 0.8333333333333333 0.6912999999999997 O 0.3333333333333333 0.6666666666666667 0.9412999999999998 O 0.6666666666666666 0.8333333333333334 0.6912999999999997 O 0.8333333333333334 0.6666666666666667 0.9412999999999998 Zn 0.166*66667 0.3333333333333333 0.0000000

24、000000001 Zn 0.3333333333333333 0.166*66667 0.2500000000000000 Zn 0.6666666666666666 0.3333333333333333 0.0000000000000001 Zn 0.8333333333333334 0.166*66669 0.2500000000000000 Zn 0.166*66667 0.8333333333333333 0.0000000000000001 Zn 0.3333333333333333 0.6666666666666667 0.2500000000000000 Zn 0.666666

25、6666666666 0.8333333333333334 0.0000000000000001 Zn 0.8333333333333334 0.6666666666666667 0.2500000000000000 Zn 0.166*66667 0.3333333333333333 0.5000000000000001 Zn 0.3333333333333333 0.166*66667 0.7500000000000000 Zn 0.6666666666666666 0.3333333333333333 0.5000000000000001 Zn 0.8333333333333334 0.1

26、66*66669 0.7500000000000000 Zn 0.166*66667 0.8333333333333333 0.5000000000000001 Zn 0.3333333333333333 0.6666666666666667 0.7500000000000000 Zn 0.6666666666666666 0.8333333333333334 0.5000000000000001 Zn 0.8333333333333334 0.6666666666666667 0.7500000000000000就这么简单运行castep那一步是为了生成cell文件，所以只要运行一下下就好感

27、谢Cutie同学的指导 如何进行结构优化？转自：在pwscf中提供了两种优化方法对原子位置进行驰豫：a) BFGS quasi-newton algorithm, b)最速下降法（quick-min Verlet）。除非初始位置很接近平衡位置，一般采用BFGS准牛顿算法比较快。在结构优化时，calculation需设置为relax，下面相关的参数有时也需要设置：一、在&control ./中设置优化的收敛标准参数、步数等nstep ：优化的最大步数；tstress ：设置True，表示要计算体系的应力；tprnfor：设置为True，表示要计算原子所受的力，在calculation=relax

28、时，默认为.True.；etot_conv_thr：用来控制原子位置优化时，总能变化收敛的标准；默认值为1.0D-4 Ha；forc_conv_thr：用来控制原子位置优化时，原子所受力的收敛标准，默认值为1.0D-3 Ha/a.u，只有当etot_conv_thr和forc_conv_thr的标准都满足时，优化才停止；二、在&IONS./中设置优化方法中的相关参数在calculation=relax时，ion_dynamics设置为bfgs表示用BFGS准牛顿算法来进行优化，设置为damp表示用最速下降法来进行优化。pot_extrapolation：用来控制优化或电子迭代过程中势的混合方式

29、，在原子位置优化时，最好设置为second_order，表示采用二阶方式来进行混合；wfc_extrapolation:用来控制优化或电子迭代过程中波函数的混合方式，在原子位置优化时，最好设置为second_order，表示采用二阶方式来进行混合；当设置了采用BFGS准牛顿算法来优化后，下面的参数需设置：upscale：用来控制conv_thr在结构优化过程中最可能的缩小值，在优化快接近收敛时，conv_thr会自动减小以保证所计算的力仍然很精确，但是conv_thr并不会减小到conv_thr/upscale；bfgs_ndim:用来控制有多少个旧的力和位移矢量会用在残差矢量的Pulay混合

30、中，其中残差矢量是基于BFGS算法中的Hessian矩阵的逆来得到的。设置为1，就是标准的BFGS准牛顿算法；trust_radius_max：离子优化过程中，离子每一步最大移动量；默认值为0.8D0；trust_radius_min：离子优化过程中，当trust_radius小于trust_radius_min 时，离子每一步最小移动量； 默认值为 1.D-3;trust_radius_ini:默认值为 0.5D0，在原子位置优化计算中初始的离子位移量；w_1, w_2 ：用在基于Wolfe条件的线性搜索方法中的参数。例子1：优化CO分子&CONTROL calculation = relax, prefix = CO, pseudo_dir = ./, outdir = ./,tprnfor=.true.forc_conv_thr=1.0D-4/&SYSTEM ibrav = 1, celldm(1) = 12.D0, nat = 2, ntyp = 2, ecutwfc = 24.D0, ecutrho = 144.D0,/&ELECTRONS conv_thr = 1.D-7, mixing_beta = 0.7D0,/&ION