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SET UP
Task：选择你要计算的任务 Quality：选择能量与力的收敛标准 Functional：选择你需要的泛函 DFT-D：是否使用弱相互作用校正 Spin polarized：自旋极化 Use formal spin as initial：当选中时，表示每个原子未成对电子数的初始值将取自为每个原子引入的形式自旋。随后将在计算过程中优化该初始值。 DFT+U：强关联体系进行校正强关联效应 include spin-orbit coupling：引入自旋轨道耦合 metal：当成金属体系进行处理，使用的方法为smearing Charge：体系中的总电荷
Energy：求结构的单点能量 Geometry Optimization：搜索最小能量结构 Dynamics：第一性原理分子动力学 Elastic Constants：弹性常数 TS Search、TS Conformation：对反应体系的计算工作。 TS Search是寻找反应过程中的过渡态结构，并给出反应的能垒和反应热； TS Conformation则是对搜索到的反应过渡态进行进一步确认，搜索可能的中间体和过渡态。 Properties：性质
Express：计算后续性质建议使用该精度，此精度为经验性精度，速度和精度都可以 Coarse：如果结构优化难收敛，可以先选这个再选精度更高的进行优化 Medium：如果结构优化难收敛，可以先选这个再选精度更高的进行优化 Fine：结构优化需要的精度，以及计算后续性质必须符合的精度 Ultra-fine：你需要非常高的精度，就用这个 当满足能量和力收敛时，优化将停止，同时满足位移或梯度准则。如果计算出的初始梯度低于阈值，优化将成功停止，无需一步，也无需比较位移和能量。
杂化泛函使用的体系 HSE06是目前运用最广泛的杂化泛函方法，一般适用于半导体体系。 PBE0适用于固体体系。 B3LYP适用于分子体系。 LDA: 定域密度泛函 CA-PZ m-GGA: 含动能梯度的广义梯度密度泛函 RSCAN Hybrid: 杂化泛函 PBE0 B3LYP HSE03 HSE06 GGA: 广义梯度密度泛函 PBE RPBE PW91 WC PBESOL BLYP Nonlocal: 非定域形式泛函 HF HF-LDA sX sX-LDA 在CASTEP中处理固体周期性体系常用GGA-PBE泛函 综上可知杂化泛函计算比较浪费时间及服务器内存，因此运用杂化泛函计算结构能带步骤如下： 1）结构优化（PBE泛函） 2）静态计算（分别用PBE和杂化泛函） 3）能带计算（杂化泛函）
使用 DFT-D 校正方法：选择此选项后，色散校正将使用所选方法。 可用选项有： TS 适用于 GGA PBE、PBESOL、RPBE、BLYP、PW91； 也适用于 PBE0 和 B3LYP Grimme 适用于 GGA PBE、GGA BLYP 和 B3LYP OBS适用于GGA PW91 和 LDA MBD* 适用于 GGA PBE； 也适用于 HSE03、HSE06 和 PBE0 所选选项会自动更新 CASTEP 电子选项对话框的 DFT-D 选项卡上的使用自定义 DFT-D 参数选项。
Non-polarized ：非自旋极化，自旋α和β的数目相等加和为0 Collinear：共线自旋，自旋α和β的数目未必相等，但是方向共线 Non-collinear ：非共线自旋，方向不共线 Use formal spin as initial：选中后，表示计算采用为每个原子指定的形式自旋中的不成对电子数的初始值。 计算优化了该起始值。 如果不选择此选项，您可以指定不成对电子数的初始值。 默认=选中。 仅当自旋极化为非共线或共线时才启用此选项。 Use formal spin as initial：选中后，表示计算采用为每个原子指定的形式自旋中的不成对电子数的初始值。 计算优化了该起始值。 如果不选择此选项，您可以指定不成对电子数的初始值。 默认=选中。 仅当自旋极化为非共线或共线时才启用此选项。
磁性体系必须打开自旋，建议没啥事都打开自旋来做，建议设置高度自旋的可能性，然后逐次降低进行测试自旋，找出能量最低的结构便是你要计算的结构。该自旋的考虑需要慢慢积累经验。 自旋极化计算考虑因素：自旋极化/初始磁矩/DFT+U/非共线自旋/SOC/局部磁矩大小/方向控制
DFT+U 形式与 NMR 或极化率计算不兼容。 您不能将这种形式用于混合原子或实空间赝势。 原子含有d，f轨道原子时通常都需要进行考虑，Zn-O体系的U值加在O上非Zn，使用时需要注意。
所谓电子关联，就是意味着电子和电子之间存在库仑相互作用。这一点也不稀奇，传统的能带理论在处理固体中的电子系统时，首先是忽略了电子之间相互作用，将电子系统视为相互独立的理想气体。考虑单电子与晶体的周期结构之间的相互作用，从而得到了固体的能带结构。然后再引入电子间的相互作用加以修正，强关联电子体系是指电子间的交互作用不可忽略的系统。在简单的固体理论中，固体中电子之间的静电相互作用被忽略了，不会出现在哈密顿算符里，故各个电子被看成是独立的，不会相互影响。然而，在许多物质中，静电能不能被忽略。当把这一部分能量写入哈密顿量时，就得到强关联模型（或赫巴德模型(Hubbard model))，在强关联电子体系 ，由于电子之间的强相互作用，导致了许多新奇的物理现象，如高温超导体、二维电子气中的分数量子霍尔效应、锰氧化物材料中的巨磁阻效应，重费米子系统、二维高迁移率材料中的金属－绝缘体相变、量子相变和量子临界现象，一维导体中的电荷密度波等等。
电子自旋与其轨道角动量之间的自旋轨道耦合将自旋方向与底层晶格耦合。 这是一种相对论效应，其大小随着核电荷 Z 的增加而增加。对于含有重元素的材料，标量相对论处理（即忽略自旋轨道相互作用的处理）不足以模拟电子能带结构。 在磁性体系中，自旋轨道耦合引入了自旋密度的优先方向（或一组方向）。 许多物理性质的预测需要包含自旋轨道耦合。 例如，半导体有效精度理论、反常霍尔效应、贝里曲率、拓扑绝缘体和磁电学。
Include spin-orbit coupling：选择后，将自旋轨道耦合添加到哈密顿量。 注意：仅当自旋极化为非自旋极化或非共线自旋极化时，此选项才可用。 该方法需要使用范数守恒赝势。 此外，它与以下计算不兼容： 核磁共振 偶极子校正 EFL（电子定域函数） 线性响应，包括极化率计算 电子激发 分波态密度 Hirshfeld布局分析 静电势的可视化
Metal：选择后，表示系统是金属的，以便可以创建和编辑空带。 如果未选择此选项，则会选中 CASTEP 电子选项对话框的 SCF 选项卡上的修复占用复选框。 如果未选择此选项，则默认使用的 k 点分离会更粗糙。 默认=选中。 在某些计算中，如果 DFT 结果表明所研究的系统具有带隙，则仅使用固定轨道占用是不够的。 这适用于使用线性响应形式来计算振动特性的计算以及电场响应（极化率以及红外和拉曼光谱）的计算。 尝试使用固定轨道占据来研究金属系统会导致收敛性差，并且通常会导致红外和拉曼强度以及极化率的非物理结果。 如果是这种情况，请通过运行态密度或能带结构计算来验证您的系统是否是金属的。 |
