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DFTB+用户手册DFTB+可以读取XML或人性化结构化数据格式（HSD）两种格式。如果您不熟悉HSD格式，请参见附录A中的详细说明。DFTB+的输入文件必须命名为dftb_in.hsd或dftb_in.xml。输入文件必须存在于工作目录中。为了防止歧义，如果两个文件都存在，解析器拒绝读取任何输入。处理输入后，DFTB+将创建一个解析输入的文件dftb_pin.hsd或dftb_pin.xml。这包含用户输入以及未指定选项的任何默认值。该文件还包含当前输入解析器的版本号。您应该始终保留此文件，因为如果要使用更高版本的DFTB+完全重复计算，建议使用此文件而不是原始输入。（你当然必须重命名dftb_pin.hsd转换为dftb_in.hsd或dftb_pin.xml到dftb_in.xml中。）这样可以获得相同的结果，即使某些非指定选项的默认值已更改。如果需要，代码也可以从dftb_in.hsd生成dftb_pin.xml，反之亦然（见第2.6节）。以下部分列出了可以在DFTB+输入中设置的属性和选项。每个选项表的第一列指定属性的名称。第二列表示该属性的期望值的类型。字母“l”，“i”，“r”，“s”，“p”，“m”分别表示逻辑，整数，实数，字符串，属性列表和方法类型。一个可选的前缀号码指定这种类型必须发生的频率（如果多于一次）。附加的“+”表示大于零的任意出现，而“*”也允许零出现。替代类型由“|”分隔。圆括号仅用于界定设置组。有时，只有满足某些条件时才解释属性。如果是这种情况，则在第三列中指示适当的条件。第四列包含属性的默认值。如果没有指定默认值（“-”），则用户需要为该属性指定一个值。属性的描述紧跟在表之后。如果对其他地方的给定关键字还有更详细的描述，则在最后一列中出现适当的页码。一些属性允许携带修改器以改变所提供的值（例如，在单位之间转换）。可能的修改在属性的详细描述中的括号（[]）之间列出。如果修改器是物理单元的转换因子，则只指示单元类型（长度，能量，力，时间等）。允许的物理单位的列表可以在附录B中找到。DFTB+的输入文件（dftb_in.xml/dftb_in.hsd）必须包含以下属性定义：此外，可能存在可选的定义:Geometry:指定要计算的系统的几何属性。参见p6Hamiltonian:配置哈密尔顿算及其选项。参见p13Driver：为您的系统指定几何驱动程序。参见p7Options:运行的各种全局选项。参见p32ParserOptions:影响解析器的各种选项。参见p342.2几何属性几何属性可以通过传递适当的属性列表或通过使用GenFormat方法直接指定。2.2.1显式几何属性规范如果显式指定几何，可以设置以下属性：Periodic:如果设定为“yes”系统在所有三个维度上都是周期性的或者被视为群集，LatticVectors的几何属性也必须被指定。LatticeVectors:[长度]系统的三个晶格向量的x，y和z分量是周期性的TypeName:具有显示在几何属性中的元素名称的字符串列表。TypeAndCoordinates:对于每个原子，其类型在TypeName列表中的索引及其坐标,如果对于周期性系统（periodic=yes），相关修改器被指定，坐标将在格子向量的坐标系中被设定。示例：GaAs的几何属性：2.22GenFormat您可以使用通用格式指定几何属性（参见附录C）。GaAs的几何规格如下：它也可以包括gen格式的几何从文件：2.3Driver驱动程序负责在计算期间更改输入结构的几何结构。目前有以下方法可用：{}使用输入几何属性的静态计算：SteepestDescent(最速下降){}:通过沿着作用力移动原子的几何优化。参见p8ConjugateGradient（共轭梯度法）{}:使用共轭梯度算法的几何属性优化。参见p9SecondDerivatives（二阶导数）{}:计算能量的二阶导数（黑森州）。参见p10VelocityVerlet{维尔莱速度算法}:用速度Verlet算法的分子动力学。参见p102.3.1最速下降法MovedAtoms:应移动的原子的数目。原子可以指定为原子列表，原子范围和/或原子种类的混合物。索引范围指定为start到end（不包含空格作为一个字！），它包含起始和结束之间的所有原子MovedAtoms=1：6相当于MovedAtoms={1，2，3，4，5，6}负指数可用于从最后一个原子向后计数（-1=最后一个原子，-2=倒数第二个原子等）MovedAtoms=1：-1所有的原子都被包括元素名称可用于选择属于给定物种的所有原子MovedAtoms=Ga相当于所有的Ga原子都被选中各种表达方式可以组合在一起MovedAtoms=1:3Ga-2:-1#{1,2,3}以及所有的Ga原子和最后两个原子被选中MaxForceComponent:[力]如果具有最大绝对值的力分量低于此阈值，则停止优化。MaxSteps:应该停止的最大步数（除非已经通过实现收敛而停止）。StepSize:[时间]沿着力的步长（δt）。沿着第i个坐标的位移δxi对于每个原子给出为δxi=2fmiδt2，其中fi是适当的力分量，m是原子的质量。OutputPrefix:包含最终结构的几何文件的前缀。AppendGeometries:如果设置为yes，则XYZ格式的几何文件将包含在优化期间获得的所有几何属性（而不是仅包含最后一个几何属性）Constraints:指定几何约束。对于每个约束，原子的序列号是预期之后的约束向量的x，y，z分量。指定的原子不允许沿约束向量移动。如果为同一个原子定义了两个约束，原子将只能够正交于包含两个约束向量的平面移动。例：Constraints={#原子可以沿着z轴方向移动11.00.00.010.01.00.0}LatticeOpt:允许网格矢量在优化期间更改,如果原子坐标要与晶格共优化，则原子可以选择性地与晶格优化一起使用。FixAngles:如果优化网格，只允许网格矢量的长度变化，而不是它们之间的角度。例如，如果你的格子是斜方的，这个选项将在优化期间保持对称性。Isotropic:如果优化晶格，则仅允许单位晶胞的均匀缩放。此选项与FixAngles不兼容.Pressure:{[压力]如果优化晶格，设置外部压力，导致形式G=E+pV-TS的吉布斯自由能被表示出（熵项只是来自电子的贡献，因此这不是完全自由能）ConvergentForcesOnly:如果使用SCC计算，此选项控制几何优化是否过早停止（=yes），如果SCC循环不收敛在任何几何步骤。2.3.2共轭梯度有关此属性的说明，请参阅上一小节。2.3.3二阶导数法计算能量的二阶导数（目前仅使用力的数值微分）。为原子1...n的i，j和k方向写出导数矩阵有如下形式进入hessian.out注意：对于超细胞计算，在q=0点获得导数，而不考虑所使用的k点采样。Atoms:计算二阶导数的原子指数。原子可以通过指数，指数范围和元素种类来指定。（见第2.3.1节中的“移动原子”）Delta:用于力的数值微分的步长以获得相对于原子坐标的能量的二阶导数。2.3.4维尔莱速度法该代码使用速度维莱尔动力学利用可选的恒温器或恒压器来传播原子运动，以控制温度和/或压力。在模拟期间，每个MDRestartFrequency（MD重启频率）步骤显示出信息，并记录在文件md.out中（见附录3.5）MovedAtoms:在MD期间移动的原子列表。（见第8页的更多详细说明）Steps:要执行的MD步骤数。在使用恒温器的温度曲线的情况下，从剖面计算步数。KeepStationary:从系统中移除平移运动。TimeStep:[时间]两个MD步之间的时间间隔。Thermostat:热模拟方法。参见p11OutputPrefix:包含最终结构的几何文件的前缀。MDRstartFrequency:当前几何和速度写入XYZ格式几何文件的间隔。在SCCMD运行的情况下，充电重启信息也以该间隔写入，覆盖重启频率（见第2.5节）。Velocities:[速度]给定结构的所有原子的指定原子速度（包括静默忽略的任何静态原子的“速度”）。此选项可用于重新启动MD运行，但确保几何与指定的速度一致。最简单的方法是从上一次运行中生成的XYZ文件中复制两次（注意，打印在XYZ文件中的速度以Å/ps为单位，因此应在输入中设置）。如果重新启动SCCMD运行，我们强烈建议您使用读取单位充电，特别是您用于重新启动的几何的读取费用（在XYZ文件中标记了充电写入光盘的迭代，最近出现在charge.bin）。Barostat:Berendsen方法压力稳定器用于MD模拟。参见p13。ConvergentForcesOnly:如果使用SCC计算，此选项控制分子动力学是否过早停止（=yes）如果SCC循环不收敛在任何几何步骤。ThermostatNone{}在运行期间没有恒温，仅根据给定的温度或速度设置初始速度，因此应该在合理的时间步骤中实现NVE系综（微正则系综原子数N，体积V和能量E保持不变）。InitialTemperaturerInitialTemperature[能量]MD的启动速度将根据在指定温度下的Maxwell-Boltzmann（麦克斯韦-玻尔兹曼）分布来创建。这在指定的初始速度的情况下是多余的。Andersen{}安德森恒温器采样NVT系统（注意，安德森热定型具有抑制扩散的，并且防止了动态性能的数据累积）。Temperature[能量]恒温器的目标温度。它可以是实际值，规定整个运行中的恒定温度或TemperatureProfile{}方法指定变化的温度。（见第12页）ReselectProbility从麦克斯韦-玻尔兹曼分布重新选择速度的概率。ReselectIndividually如果设定为yes，则以指定的概率单独重新选择每个原子速度。否则，所有速度都与指定的概率同时重新选择。AdaptFillingTemp如果设定为yes，则电子填充的温度总是设置为恒温器的当前温度。（忽略电子加热温度的适当标签。）Berendsen{}BerendsenBerendsen温控器[4]样品类似NVT系综（但没有正确的规范波动，请注意使用这个恒温器之前的“飞冰块”问题[11]）。Temperature[能量]恒温器的目标温度。它可以是指定整个运行中的恒定温度的实际值或指定温度变化的TempretureProfile方法。（见第12页）ComplingStrength恒温器的无尺寸耦合强度（在原始文件中给定为Δt/τt，其中Δt是MD时间步长）。或者，时间刻度可以直接设置为用于将温度朝向目标温度衰减的时间的特征长度。耦合强度和时间尺度选项是互斥的。AdaptFilligTemp如果设定为yes，则电子填充的温度总是设置为恒温器的当前温度。（忽略电子加热温度的适当标签。）TemperatureProfile指定分子动力学过程中的温度分布。它采用一个或多个包含退火（字符串）类型，其持续时间（整数）和目标温度（实数）的行作为参数，这应在给定周期结束时实现。例如：退火方法可以是恒定的，每个退火阶段的持续时间在包含恒温器的驱动器的步骤中指定。每个退火周期的起始温度是前一个周期的最终目标温度，每个阶段的最后一步处于目标温度。由于温度曲线的初始阶段没有先前的步骤，因此默认的起始温度设置为0，但没有对该温度进行实际计算。为了从第一退火阶段的有限温度开始计算，一个持续时间只有一步的恒定温度阶段应该被指定为第一步（见示例）。阶段的温度以原子单位指定，除非温度关键字带有修改器，如上例所示。Barostat(恒压器)贝伦德森恒压器[4]采样类似于MD的NPH系综（但没有正确的变异）。提供用于各向同性或单元形状改变压力控制的选项。这也可以与NPT集合的恒温器（第11页）串联使用。Pressure[压力]设置外部目标压力。Coupling压力稳定器的耦合强度（在原始纸张中为ΔΔt/τp，其中Δt为MD时