USPEX 10.5 manual

进化准动力学命令

这对于找全局最小值是一个非常强大的方法，以及开始结构中潜在的动力学接近的低能量亚稳结构。 开始的结构必须是高质量的且在POSCAR_1中给出。进化准动力学只能在VASP和GULP中使用。

为了运行进化准动力学程序，必须：

1. 设置

   META : 计算方法

   300 : 计算类型

2. 在你的文件夹的VASP5版本中建立POSCAR_1文件（进化准动力学需要一个好的初始结构， 在感兴趣的压力下弛豫）.

3. 设定数量大小（这个例子中，这是每一步软模变异的数量）：

   30 : populationSize

4. 设定压力:

   \(\triangleright \) variable ExternalPressure

   Meaning: 你想在哪个压力下执行计算，单位 GPa.

   Default: 无默认值

   Format:

   10 : ExternalPressure (GPa)

5. 设置准动力学选项：

\(\triangleright \) variable GaussianWidth

Meaning: 每个加入到能量面以加速相变的高斯宽度。好的经验是从 0.10–0.15\(L\)选一个值，这里\(L\)是单胞的最小长度，单位为Angstroms。

Default: \(0.10 \times L\) (\(\text{\r{A}}\))

Format:

0.80 : GaussianWidth

\(\triangleright \) variable GaussianHeight

Meaning: 每个加入到能量面以加速相变的高斯高度。 好的经验(Martoňák et al., 2005)是选一个接近\(L(\delta h)^2 G\)，\(L\)是单胞的平均长度，单位为Angstroms，\(\delta h\)是高斯宽度， \(G\)是剪切模量，单位为kbars。

Default: \(1000 \times (0.10 \times L)^2 \times L = 10 \times L^3\) (\(\text{\r{A}}^3\)kbar)

Format:

2000 : GaussianHeight

\(\triangleright \) variable FullRelax

Meaning: 这样的准动力学仅在固定晶胞中弛豫结构。为了分析，我们需要进行 完整的结构弛豫（即弛豫晶胞）。

• FullRelax=0 — 没有完全弛豫要执行（非常快速的选择，但对结果分析造成不便）。

• FullRelax=1 — 仅一代中的最好结构要完全弛豫也很快，有时充足）。

• FullRelax=2 — 所有的等价结构完全弛豫（依旧很快，只 比FullRelax=1时慢\(\sim \)2倍，但提供了更多的内涵信息。大多数案例都需要它）。

Default: 2

Format:

2 : FullRelax

为了完全弛豫，当执行进化准动力学计算时，abinitioCode的格式略有不同，比如：

    abinitioCode
    3 3 3 3 (3 3)
    ENDabinit

在上面的例子中，一个固定晶胞的弛豫有4个阶段，完全弛豫有2个（括号中）。记住， 在最后的固定晶胞的弛豫阶段，压力张量必须精确–这才能驱动准动力学过程。目前只有VASP, SIESTA和GULP 支持此计算。

注意: 在进化准动力学（calculationMethod = META）中使用圆括号的含义与在进化优化结构（calculationMethod = USPEX）时使用时不一样的。在优化结构时，括号的意义是完全对称化结构并只考虑性质（忽视能量）。而准动力学计算中并没有对称化和性质计算，括号的意义是完全结构优化（包括对晶胞的弛豫）。

\(\triangleright \) variable maxVectorLength

Meaning: 与minVectorLength一样，是基础晶胞在进化准动力学模拟时的长度边界 值（注意在与一般计算中minVectorLength含义不同，maxVectorLength仅在进化准动力学中 使用）。当任何基础晶胞的长度比minVectorLength或比maxVectorLength大，我们会在准动力学 中添加一个夸张的修正力，这驱使晶胞进化朝“好”的方向发展。当所有基础晶胞的长度在“好的”范围时， 这个修正力为零。

Default: No default

Format:

12.0 : minVectorLength

当运行准动力学时，附加文件可在results1文件夹中找到，更重要的是：

• force.dat — 分析晶胞上的力，内部的(f_c)和来自高斯的（f_g）；

• presten — 压力张量；

• lattice.dat — 模拟过程中晶胞形状的改变；

• enthalpies and enthalpies_relaxed — 固定晶胞每一步结构的焓和完全弛豫后的焓；

• gatheredPOSCARS and gatheredPOSCARS_relaxed — 固定晶胞的结构和完全弛豫后的结构。

图Fig. ??展示了进化准动力学应用的例子：从一个 Al\(_2\)SiO\(_5\)同质多形体（红柱石）开始，我们得到另外两个已知的同质多形体（蓝晶石 和硅线石）和重要的相变机理。