pw.x 模块下结构:
1.&CONTROL(必选)
功能:控制整个计算任务的运行逻辑和读写行为。
常见参数及功能:
restart_mode:
可选 'from_scratch' 和 'restart',前者表示随机生成波函数,后者是用于续算。
calculation:
'scf' 自洽计算
'nscf' 非自洽计算
'bands' 能带计算
'relax' 结构优化,此时不优化晶胞参数,相当于 VASP 中 ISIF = 2
'vc-relax' 结构优化同时优化晶格参数
'md' 分子动力学
'vc-md' 优化晶格参数的分子动力学,有点使用于 NPT 系综
prefix:
输出波函数文件,'prefix = scf' 表示生成的波函数名为 scf
etot_conv_thr:
与 VASP 不同,VASP 在做结构优化的时候只有力的收敛标准收敛即收敛,在 QE 中能量也收敛才算收敛,这个参数控制能量的收敛标准,默认 1.0D-4,单位 Ry,1Ry = 13.6 eV
forc_conv_thr:
结构优化力的收敛标准,默认 1.0D-3,单位 Ry
pseudo_dir:
赝势的存放位置
prefix:
计算任务名
verbosity:
控制输出信息的多少,默认 'low'
nstep:
几何结构优化步数
2.&SYSTEM(必选)
功能:定义研究体系的物理和结构特征(晶胞、原子、电子配置等)。
常见参数及功能:
ibrav:
对称性设置,正常设置 0
nat:
坐标文件中一共几个原子
ntyp:
坐标文件中一共几个元素
ecutwfc:
波函数截断能,单位 Ry,一般设置 40 就够用
ecutrho:
电荷密度截断能,单位 Ry,默认 4 * ecutwfc
nspin:
和 VASP 中的自旋极化 ISPIN 一样,1不开启自旋,默认选项,2开启自旋
vdw_corr:
使用色散矫正,直接使用 'grimme-d3' 即可,表示使用 'DFT-D3' 的色散矫正,两者写法一样的对于系统,默认是不开启的
dftd3_version:
与 vdw_corr 搭配使用,用于控制 DFT-D3 是带 BJ 阻尼还是不带,dftd3_version = 3 代表不带 BJ 阻尼,为默认选项
occupations:
轨道占据方式,相当于 VASP 中 ISMEAR,直接使用 'smearing' 即可
smearing:
轨道展宽方式,使用 'gaussian' 即可,也是默认值
degauss:
相当于 VASP 轨道展宽的系数,单位 Ry
3.&ELECTRONS(必选)
功能:控制电子步自洽迭代(SCF)的算法和收敛标准。
常见参数及功能:
electron_maxstep:
电子自洽步数,默认 100
conv_thr:
自洽能量收敛标准,默认 1.0D-6,单位 Ry
mixing_mode:
电子密度混合方式,使用 'plain' 方式即可,也为默认值
mixing_beta:
混合比例,默认 0.7
mixing_ndim:
参考多少历史步数,默认 8
diagonalization:
对角化算法,用 'david' 即可,为默认值
4.&IONS(可选)
功能:当 calculation 为 'relax' 或 'vc-relax' 时必选。控制原子移动的优化算法。
常见参数及功能:
ion_dynamics:
离子优化算法,默认 'bfgs'
5.&CELL(可选)
功能:当 calculation 为 'vc-relax' 时必选。控制晶胞形变(体积、形状)的优化参数。
常见参数及功能:
cell_dynamics:
晶胞参数优化算法,默认 'bfgs',当晶胞优化算法为 bfgs,那么离子优化算法也只能设置为 bfgs
6.&ATOMIC_SPECIES(必选)
功能:赝势设置。
7.&K_POINTS automatic(必选)
功能:K点设置。
参数设置:
K_POINTS automatic
6 6 6 0 0 0
相当于 VASP 中以 MP 方法的 K 点分割,如果想只用伽马点计算,直接在 K_POINTS 后面接 gamma 就行
8.&CELL_PARAMETERS angstrom(必选)
功能:晶胞晶格常数信息。
可设置
angstrom或crystal,crystal 代表分数坐标,angstrom 代表绝对坐标埃
9.&ATOMIC_POSITIONS angstrom(必选)
功能:原子坐标信息。
可设置
angstrom或crystal,crystal 代表分数坐标,angstrom 代表绝对坐标埃
10.QE输出文件讲解以及能量和力的读取
能量看 output 文件最后的 ! total energy 后面的能量
力看 output 文件最后的 Total force 是平均力,而 Gradient error 是最大受力,力的收敛标准也是看这个
QE 在做几何优化收敛后会再进行一次 SCF 迭代和力的计算,所以最后晶胞参数和原子位置坐标在上面,如下图所示

输出文件:
charge-density.dat:
电荷密度文件
wfcn.dat:
波函数文件,n 为不同的 k 点编号,为约化后的 k 点个数
si_pbe_v1.uspp.F.UPF:
备用赝势