1.1选择GULP任务

1.从菜单栏中选择Modules|GULP|Calculation以显示GULP Calculation对话框。

2.选择“设置”选项卡。

3.从任务下拉列表中选择所需的GULP任务。

1.1.1GULP能量任务

GULP能量任务允许你计算指定体系的总能量以及各种物理性质。除了总能量外，在计算结束时还报告了原子上的力。

能量任务对于比较具有可靠结构信息的体系的总能量以及分析具有已知几何结构的体系的性质非常有用。

注：虽然可以为GULP中的任何几何体计算晶格性质，但通常应优化体系的几何体，以便获得有意义的结果（请参阅GULP几何体优化任务主题）。

1.1.1.1执行能量计算

1.将准备好的结构文件中导入，或者使用“MS的建模界面”中用于构建晶体、表面和单壁纳米管的工具构建新的3D周期体系。

2.从菜单栏中选择Modules | GULP | Calculation以显示GULP Calculation对话框。

3.如果你希望生成一个新的或拟合的力场用于计算，则应在继续下一步之前进行力场拟合。

4.选择“GULP计算”对话框上的“设置”选项卡，然后从“任务”下拉列表中选择“能量”。

5.从力场下拉列表中选择要用于计算的合适力场库。如果要检查力场库中参数化的势，请单击“view…”...

按钮以显示列表。如果要从当前项目或本地和网络位置导入力场库，请选择“浏览…”...从“力场”下拉列表中，显示“选择GULP力场”对话框，然后导航到并选择所需的GULP力字段库文件（.lib）。

6.选择“性质”选项卡。如果希望在GULP运行过程中计算体系的任何其他性质，请选中列表中的相应复选框。

7.选择作业控制选项卡，然后从网关位置下拉列表中选择要在其上运行GULP作业的服务器。如有必要，请指定作业将提交到的队列。GULP将根据包含正在研究的体系的3D结构文档的名称自动为作业指定一个名称。如果要指定替代名称，请取消选中“自动”复选框，然后在“作业任务”文本框中输入新名称。

8.在“并行运行”字段中指定要在其上运行作业的内核数。

9.点击更多...按钮显示GULP作业控制选项对话框。选择要用于实时更新的文档，并设置GULP在作业完成时的行为。

10.单击Run（运行）按钮。

11.如果你愿意，你可以检查中间结果，以确保计算参数是合理的。

12.作业完成后，查看输出文件。然后你可以分析结果。

1.1.2GULP动力学任务

GULP动力学任务允许你通过求解牛顿经典运动方程来模拟结构中的原子在计算力的影响下如何随时间的函数运动，该方程在适当的情况下进行了修改，以考虑温度和压力对体系的影响。

1.1.2.1分子动力学的主要应用

ü 进行在动力学模拟过程中构象搜索，体系经历构象和动量的变化，从而可以研究结构中可以存在不同相空间的部分。

ü 生成统计系综——通过提供几种控制模拟体系温度和压力的机制，分子动力学生成统计的体系，可以从中计算各种能量、热力学、结构和动力学性质。

ü 研究结构的变化，为现在的晶体学在了解各种材料和化合物的静态结构提供了一个窗口，但是分子间碰撞和构象的变化会始终存在。结构运动的研究可用于推导扩散系数等性质。

1.1.2.2进行分子动力学计算

1.从预先存在的文件中导入结构，或者使用MS的建模界面构建晶体、表面和单壁纳米管等新的3D周期体系。

2.从菜单栏中选择Modules | GULP | Calculation（模块|GULP |计算）以显示GULP Calculation对话框。

3.如果你希望生成一个新的或拟合的力场用于计算，则应在继续下一步之前完成力场拟合。

4.选择“GULP计算”对话框上的“设置”选项卡，然后从“任务”下拉列表中选择“动力学”。

5.从力场下拉列表中选择要用于计算的合适力场库。如果要检查力场库中参数化的势，请单击“查看…”...

按钮以显示列表。如果要从当前项目或本地和网络位置导入力场库，请选择“浏览…”...从“力场”下拉列表中，显示“选择GULP力场”对话框，然后导航到并选择所需的.lib文件。

6.如果你希望自定义任何作业设置，请单击“更多…”...按钮，以显示GULP动力学对话框并相应地更改参数。

7.选择“性质”选项卡。如果希望在GULP运行过程中计算体系的任何其他性质，请选中列表中的相应复选框。

8.选择作业控制选项卡，然后从网关位置下拉列表中选择要在其上运行GULP作业的服务器。如有必要，请指定作业将提交到的队列。GULP将根据包含正在研究的体系的3D结构文档的名称自动为作业指定一个名称。如果要指定替代名称，请取消选中“自动”复选框，然后在“作业任务”文本框中输入新名称。

9.在“并行运行”字段中指定要在其上运行作业的内核数。

10.点击更多...按钮显示GULP作业控制选项对话框。选择要用于实时更新的文档，并设置GULP在作业完成时的行为。

11.单击Run（运行）按钮。

12.如果你愿意，你可以检查中间结果，以确保计算参数是合理的。

13.作业完成后，查看输出文件。然后你可以分析结果。

注意：评估分子动力学计算的精确性并不容易。一个指标是温度和压力（如相关）是否保持在要求的值。另一个指标是作为模拟时间函数的运动常数中的振荡幅度。运动常数的性质取决于所使用的系综，在最简单的NVE情况下，它只是总能量恒定。更复杂的组合将恒温器和气压计的贡献添加到总能量中，以构成运动常数。重要的一点是，在计算过程中，需要进行观察体系的变化趋势。这种体系变化趋势出现漂移可能表明，例如，时间步长太大，或者体系没有正确地方式进行采样。

1.1.3GULP拟合力场任务

GULP拟合力场任务允许你生成新的或拟合的力场库，以便在后续的GULP计算中使用，方法是将现有力场与物理参数的实验确定值进行拟合。

注：Brenner、Brenner1、EDIP carbon、EDIP Si、ReaxFF 5.5、ReaxFF 6.0、ReaxFF-Li、MEAM-1nn、MEAM-2nn和Dreiding力场库不能用于力场拟合。

1.1.3.1执行力场拟合运行

1.将包含要用于力场拟合运行的可观测值的结构导入到当前项目中。

2.从菜单栏中选择Modules | GULP | Calculation（模块|GULP |计算）以显示GULP Calculation对话框。

3.选择“设置”选项卡，然后从“任务”下拉列表中选择“拟合力场”。

4.从“力场”下拉列表中选择要编辑的现有力场。或者，选择“浏览…”...

以显示“选择GULP力场”对话框，并在当前项目中或从本地或网络位置找到要编辑的合适的力场库文件（.lib）。然后，所选文件将显示在“力场”下拉列表中，并导入到当前项目中（如果该文件尚未存在）。

5.点击更多...按钮显示“GULP拟合力场”对话框，然后选择“力场”选项卡。

6.如果你希望编辑所选力场库中的力场类型，并更改为这些力场类型指定的电荷，请单击类型...按钮，以显示“GULP力场类型”对话框并相应地更改内容。

7.从势函数作用类型下拉列表中选择一个相互作用。根据选择，将启用适当数量的“力场类型”方案。通过从下拉列表中选择所需的力场类型来定义要编辑的特定相互作用。

8.单击“功能表单”字段。下拉列表将显示可用于指定势函数作用类型和力场类型的功能形式。选择要编辑的功能窗体。可以为所选功能形式修改的参数将显示在下面的网格中。

9.可以为所选功能表单编辑的参数和单位显示在“功能表单”字段下方的网格顶部。对于每个参数，选中“值”列中的复选框，以在网格的下部显示可为该参数输入的选项列表。根据需要为要使用的选项输入数值，并在必要时通过选中“值”列中的相应复选框来指定单位。

10.对于你希望拟合的每个参数，请选中“拟合”列中相应的复选框。

注意：建议每次拟合放上少量的参数进行处理。如果你想适应许多参数，你应该使用几次跑步来实现这一点。

11.编辑完所有相互作用参数后，单击“保存”按钮将所有更改保存到当前项目中的新.lib文件中。

注意：在更改“力场”选项卡上的设置时，对力场所做的所有更改都将在单击“保存”按钮之前保存。

12.在GULP Fit Forcefield对话框中选择Observables选项卡。

13.如果你希望使用弛豫，请选中“弛豫”复选框。否则，将同时进行拟合。

14.单击“结构”字段，然后从当前项目的下拉树视图中选择一个结构。

15.从observable下拉列表中选择要用于拟合的observable。在“值”字段中输入此可观测值的实验值，然后单击“添加”按钮将新的可观测值插入对话框底部的列表中。

16.当你将所需数量的可观测值添加到列表中时，通过选中相应的复选框来选择你希望用于拟合运行的可观测量。

注意：可观测实验数据的数量应该等于或大于你选择的拟合参数数量。

17.选择GULP计算对话框上的作业控制选项卡，然后从网关位置下拉列表中选择要在其上运行GULP作业的服务器。如有必要，请指定作业将提交到的队列。GULP将根据包含要拟合的力场的文本文档的名称自动为作业指定一个名称。如果要指定替代名称，请取消选中“自动”复选框，然后在“作业任务”文本框中输入新名称。

18.点击更多...按钮显示GULP作业控制选项对话框。选择要用于实时更新的文档，并设置GULP在作业完成时的行为。

19.单击Run（运行）按钮。

20.作业完成后，将从GULP输出文件（.gout）生成一个新的力场，并将力场文件（.lib）保存到项目资源管理器中的相应结果文件夹中。

要在后续GULP计算中使用新的力场，请选择“浏览…”...从“GULP计算”对话框的“设置”选项卡上的“力场”下拉列表中，显示“选择GULP力场”对话框。从当前项目的下拉树视图中选择新的.lib文件。然后，所选文件将被导入到“力场”下拉列表中。

1.1.4GULP几何优化任务

GULP几何优化任务允许你优化你使用的几何结构，以获得稳定的结构或多晶型。这是通过执行迭代过程来实现的，在迭代过程中调整原子的坐标和可能的单元参数，从而使结构的总能量最小化。

GULP几何优化是基于减少计算的力和应力的大小，直到它们变得小于定义的收敛公差。也可以指定一个外部应力张量来模拟体系在拉伸、压缩、剪切等条件下的行为。在这些情况下，内部应力张量被迭代，直到它变得等于施加的外部应力。

GULP中的几何优化可以在恒定体积或恒定外部压力下通过选择合适的系综进行。当进行几何优化时，体系的各种电子和结构性质，包括晶格性质、声子频率、静势能和电场梯度，都可以作为运行的一部分进行计算。

1.1.4.1执行几何图形优化计算

1.从预先存在的文件中导入结构，或者使用MS的建模界面构建晶体、表面和单壁纳米管等新的3D周期体系。

2.从菜单栏中选择Modules | GULP | Calculation（模块|GULP |计算）以显示GULP Calculation对话框。

3.如果你希望生成一个新的或拟合的力场用于计算，则应在继续下一步之前进行力场拟合。

4.选择GULP计算对话框上的设置选项卡，然后从任务下拉列表中选择几何优化。

5.从力场下拉列表中选择要用于计算的合适力场库。如果要检查力场库中参数化的势，请单击“查看…”...

按钮显示所选力场库中的势能列表。如果要从当前项目或本地和网络位置导入力场库，请选择“浏览…”...

从“力场”下拉列表中，显示“选择GULP力场”对话框，然后导航到并选择所需的GULP力字段库文件（.lib）。

6.如果你希望自定义任何作业设置，请单击“更多…”...按钮，以显示GULP几何优化对话框并相应地更改参数。

注意：“GULP几何图形优化”对话框仅包含用于三维周期体系的选项。

7.选择“性质”选项卡。如果希望在GULP运行过程中计算体系的任何其他性质，请选中列表中的相应复选框。

8.选择作业控制选项卡，然后从网关位置下拉列表中选择要在其上运行GULP作业的服务器。如有必要，请指定作业将提交到的队列。GULP将根据包含正在研究的体系的3D结构文档的名称自动为作业指定一个名称。如果要指定替代名称，请取消选中“自动”复选框，然后在“作业任务”文本框中输入新名称。

9.在“并行运行”字段中指定要在其上运行作业的内核数。

10.点击更多...按钮显示GULP作业控制选项对话框。选择要用于实时更新的文档，并设置GULP在作业完成时的行为。

11.单击Run（运行）按钮。

12.如果你愿意，你可以检查中间结果，以确保计算参数是合理的。

13.作业完成后，查看输出文件。然后你可以分析结果。

1.1.5GULP表面计算任务

使用GULP表面计算任务，可以计算二维周期表面的表面能量和吸附能量。

1.1.5.1表面能计算

表面能量是从大块材料切割下来后所需要的破坏的能量。它首先被计算为表面区域在材料本体中所具有的额外能量。所得差值除以表面积，得出表面能。有关更多详细信息，请参见表面性质理论。

为了计算表面能，需要包含表示感兴趣表面的2D周期性结构的文档。用户应该选择该结构的一部分来表示表面，假设剩余部分在表面松弛期间是固定的。该区域的材料势能量必须由用户输入。如果材料是弛豫后的一部分，材料势能就是你选择的体系计算出来的能量。可以通过对表示弛豫材料的文档运行GULP几何优化任务来计算该弛豫能量-请参阅GULP几何最优化任务。此几何优化任务确定每个单位分子的材料势能。然后，可以通过将每个单位分子的能量乘以所选表面区域中的单位分子的数量来获得用于表面计算的材料势能。

1.1.5.2吸附能量计算

吸附能量量化了与在表面切割上添加化学计量材料层相关的能量。它被计算为包括n+1层的表面模型的总内能减去n层的相应能量和单独生长层的能量之和。有关更多详细信息，请参见表面性质理论。

1.1.5.3执行表面能计算或吸附能计算

1.从预先存在的文件中导入结构，或者使用“MS的建模界面”中用于构建晶体和表面的工具构建新的3D周期体系。

2.创建二维周期性结构：从菜单栏中选择“Build | Surfaces | Cleave Surface”将剖切平面（h k l）从-1 0 0更改为所需的表面法线，然后按TAB键将“分数厚度”增加到足够大的值单击“剖切”按钮并关闭对话框

3.从菜单栏中选择Modules|GULP|Calculation以显示GULP Calculation对话框。

4.如果你希望生成一个新的或拟合的力场用于计算，则应在继续下一步之前进行力场拟合。

5.选择“GULP计算”对话框上的“设置”选项卡，然后从“任务”下拉列表中选择“表面计算”。

6.从力场下拉列表中选择要用于计算的合适力场库。如果要检查力场库中参数化的势，请单击“查看…”...

按钮以显示列表。如果要从当前项目或本地和网络位置导入力场库，请选择“浏览…”...从“力场”下拉列表中，显示“选择GULP力场”对话框，然后导航到并选择所需的GULP力字段库文件（.lib）。

7. 打开“GULP表面计算”对话框并设置相关选项：使用UI控件指定是否需要表面能、吸附能或两者。使用相应的“添加”和“删除”按钮为相应的属性创建所需的原子集。当需要表面能时，输入材料势能值。

8. 选择作业控制选项卡，然后从网关位置下拉列表中选择要在其上运行GULP作业的服务器。如有必要，请指定作业将提交到的队列。GULP将根据包含正在研究的体系的3D结构文档的名称自动为作业指定一个名称。如果要指定替代名称，请取消选中“自动”复选框，然后在“作业任务”文本框中输入新名称。

9.点击更多...按钮显示GULP作业控制选项对话框。选择要用于实时更新的文档，并设置GULP在作业完成时的行为。

10.单击Run（运行）按钮。

11.如果你愿意，你可以检查中间结果，以确保计算参数是合理的。