实验四利用 Material Studio 分析研究晶体材料性能姓名：高峰学号： 1309050307 班级：材料物理 1303 日期： 2016.3.29 一、实验目的1、了解 Material Studio(MS)软件中有关固体材料科学设计各个模块功能；2、掌握在 MS软件 Materials Visualizer 子模块中创建晶体结构模型；3、掌握在 MS 材料计算软件中研究晶体材料性质的方法；4、掌握查看和分析晶体材料属性的方法。5、分析 AlAs 晶体的晶格常数、态密度、能带图等性质。二、实验原理及方法 Materials Studio 是世界上著名的计算材料软件，其拥有十分强大的材料计算和设计功能。该软件中的Materials Visualizer 子模块，可用于构建晶体模型。根据晶体学与本课程所学知识，每种晶体都有其特有的晶体结构排布，每个原子占据一定的原子位置， 每种晶体都具有相应的晶格常数、对称性等晶体学数据。 Materials Visualizer 子模块可给出晶体结构的直观模型，并可以分析出晶体的晶格参数、空间群、原子坐标的数据。 CASTAP 是特别为固体材料学而设计的一个现代的量子力学基本程序，其使用了密度泛函 (DFT）平面波赝势方法， 进行第一原理量子力学计算，以探索如半导体，陶瓷，金属，矿物和沸石等材料的晶体和表面性质。Material Studio 使用组件对话框中的 CASTAP选项允许准备，启动，分析和监测CASTAP服役工作。 CASTAP的任务：能量任务、几何优化任务、动力学任务、性质任务。三、实验仪器 Materials Studio 软件、计算机。四、实验步骤1. 构建晶体模型（1）创建空的单胞： build --build crystal，选择合适的空间群和晶格常数。（2）添加原子： build --add atoms输入原子种类及原子坐标。若有原子在晶胞外，选择 rebuild 。（3）构建原胞： build --symmetry – primitive cell。2. 晶体模型计算（1）结构优化： modules --CASTEP – calculation--setup --task --geometry optimization，计算精度根据计算的时间要求及单胞中的原子个数，一般选为fine ；函数选默认的 GGA-PBE 方法。（2）性质计算：在setup 的同级对话框中选择properties，CASTEP 可完成的性质计算及计算过程中的计算精度控制等都可以在本对话框中进行选择。然后点击 run ，开始进行计算。3. 晶体模型分析根据 Modules--CASTEP --analysis 工具，可以分析出已计算的晶体性质。五、实验结果分析1.AlAs 晶体结构AlAs 空间群是 F-43m，它的晶格参数为5....
