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1.1量子力学方法 1.1.1CASTEP CASTEP由Cambridge大学MikePayne教授发布，采用密度泛函理论、平面波赝势法（用平面波描述外层价电子，内层电子用赝势代替），进行第一性原理量子力学计算的程序。其中总能量包含动能、静电能和交换关联能三部分，各部分能量都可以表示成密度的函数。电子与电子相互作用的交换和相关效应采用局域密度近似（LDA）或广义密度近似（GGA），静电势只考虑作用在系统价电子的有效势（即赝势：Ultrasoft或norm-conserving），电子波函数用平面波基组扩展（基组数由Ecut-off确定），电子状态方程采用数值求解（积分点数由FFT