作为专业的第一原理周期性材料计算引擎,WIEN2k软件包是目前采用密度泛函理论(DFT)计算周期性体系电子结构的最精确的计算程序之一。可以对各类周期性体相和表面材料实现高精度的性质计算和模拟。
可视化图形界面:WIEN2k软件包可提供友好的网页终端操作环境(w2web),实现简洁明快的作业生成、修改、递交和管理。
最精确的全势(Full Potential, FP)方法结合(线性)增广平面波((L)APW-局域轨道(lo)基组和四面体布点方案,完美实现高精度计算
应用四面体布点方案,保证了对金属和其它导体材料的Fermi面实现精准计算。
针对含有d或f电子的重元素体系,WIEN2K程序包可通过LDA/GGA+U方案校正局域电子的自相关作用,得到与实验吻合的计算结果。
方便多样的并行计算模式(k点并行、mpi并行和混合并行),大大提高了计算效率。
计算模块及功能
内置230个空间群列表,(辅助XCrysDen)可方便地实现输入结构的图形化
常规的电子结构自洽迭代(SCF)计算
周期性体系的态密度和能带结构计算
磁性体系自旋极化计算,精确计算铁磁性和反铁磁性结构计算和设计
X射线发射和吸收谱计算
简单和复杂体系的结构优化,包括晶胞参数和原子内坐标 (两者尚不能实现同时优化)
固体的光学特性和电子能量损失谱计算
超晶胞生成模块,模拟界面和表面材料、复杂的掺杂体系
LDA/GGA+U实现含有稀土元素等重元素材料化合物材料的高精度的性质计算
WIEN2k程序包计算周期性体系举例
TiC的电荷密的二维剖面图 [(100)面]和三维等值线图

周期材料结构TiCd的晶胞参数的优化

掺杂体系CaxEu1-xB6自旋极化态密度(对Eu的4f电子考虑GGA+U)

初始化与精度控制
init_lapw 根据 -prec 0/1/2/3 自动设置 RKmax、HDLO、GMAX 与 k 网格,默认批模式;bct 与 bco 晶格 k 点步长修正,-nometal 关闭金属默认。
应力与 MGGA 全链路
lapw0/1/2/ mixer/ sumpara/ lcore 支持应力张量;-str 0.1 一键切换 NREL+libxc,scf 输出 :TAUDIS、:TAUCTOxxx 监控 tau 收敛;init_mgga_lapw 新增 KTBM_xx 系列,mixer 10.8 引入 STIFF/STIFFER 约束与鞍点优化。
OpenMP 与并行细节
lapw0/lapw1/lapw2/lapwso/sumpara/nlvdw/3ddens/ optic 完成 OpenMP 并行,单节点共享内存效率提升 3–5 倍;lapw1 默认 NMATMAX=29000,ELPA Blocksize 自动适配;sumhfpara 跳过 hybrid-NMR,lapw2 并行 tau 文件本地存储。
差分密度与势
lapw5 新增 -diff 差分密度;3ddens 支持 -add/-none/-exchange2(r2v2 势);create_elf_lapw 快速绘制 ELF、α、z 场;rho.pl 可直接选画多种势面。
XPS 与 renorm-DOS
pes 重写界面,可自定义截面、重归一化间隙 PDOS,dosplot2 -pes/-ren 直接绘制光电子谱;rendos 通过最小二乘去除间隙贡献,输出“纯原子”DOS。
有效质量与拓扑
mstar + mstarqtl 计算半导体有效质量并生成 fat-band 文件;BerryPI 支持 Chern 数、Berry 通量图、任意晶格极化与 Wannier 电荷中心。
长文件名与 Bohr 转换
全包统一 Bohr 单位转换,兼容 gfortran;文件名支持 180 字符,xyz2struct 可读 POSCAR,struct2poscar 输出信息增强。
脚本与易用性
run* 系列新增 -mix mixer 可执行文件切换、-cc xxx MSR1a 收敛判据;save_lapw -nodel 中间备份不删 broyden;x optimize -job/-save 自动写入 optimize.job;w2web SSL 证书通用化,dos/rho 页支持 rendos 绘图,executor 支持 x optimize -options。
脚本与并行小修补
hfpara 在混合泛函-NMR 任务中跳过 sumhfpara 调用;lapw1para 允许 .machines 里带“.”的主机名;lapw2para 对杂化计算取消多余 veccopy;qtlpara 补全缺失的 "single" 标签。
文件与恢复逻辑
restore_lapw 若发现 in0 并非 mGGA 输入,自动删除残留 case.vtau,避免后续混淆。
收敛监控
所有 run* 脚本在 scf 文件新增 :TAUCTOxxx 字段,实时输出 tau 文件收敛度,方便脚本自动判断迭代质量。
qtl 与能带
x qtl -band 开关在 lapw2 -fermi 步骤生效,可直接生成能带用 qtl 文件,省去手动调用。
NMR 与 mGGA
x_nmr_lapw 拷贝 vtau/vspmgga 文件,正式支持 meta-GGA 化学位移计算。
代码底层
lapw0 的 scf0 打印微调;lapw1 修复立方晶格 atpar 关键 bug;cif2struct 补录若干单斜空间群;pairhess 精确位置补丁;trig 目录 Makefile 补全 write_inwplot 编译规则。
批量初始化与精度预设
init_lapw 重写并以批模式为默认,-prec 0/1/2/3 自动给出 RKmax、HDLO、GMAX、k 点等组合;-m 保留手动模式,-nometal 关闭金属默认设置。
DFT-1/2 与应力
DFT-1/2 全链路贯通(case.in0、lapw0/1/2、mixer、orb),支持 NCON 截断;lapw2/3/ mixer/ sumpara/ nn 等新增应力计算与输出,-str 0.1 一键切换。
三维密度与 STM
3ddens 替代 prepare_xsf,OpenMP 并行生成 xsf;新增 -tau、-add、-none、-exchange2 开关,支持恒流 STM 与势面成像;create_elf_lapw 脚本快速绘制 ELF、α、z 场。
OpenMP 加速
lapw0、lapw1、lapw2、lapw3、lapwso、sumpara、optic 完成 OpenMP 并行,单节点共享内存效率提升 3–5 倍;lapw2-qtl 改为内存驻留,I/O 与临时文件大幅减少。
权重与格式革新
lapw2 废除旧 weigh/weigth 文本,改用统一格式化 weight 文件,并行时不再读写中间 qtl;qtl 本身支持 block 定义(如 t2g)与 9999 以上能带;spaghetti 可设“断点因子”处理非连续能带。
NMR 与金属
NMR 模块支持金属 -metal、-quota 节盘、-restart 断点续算;新增 Knight 位移计算路径,默认生成独立 case.in1c_nmr,兼容 OpenMP 与杂化泛函。
XPS 与 renorm-DOS
pes 程序重写,可自定义截面、重归一化间隙 PDOS,dosplot2 -pes/-ren 直接绘制光电子谱;rendos 通过最小二乘去除间隙贡献,输出“纯原子”DOS。
有效质量与拓扑
新增 mstar 程序计算半导体有效质量,mstarqtl 生成 fat-band 文件;BerryPI 支持 Chern 数、Berry 通量图、任意晶格极化计算。
结构与安全检查
nn 计算键角并检查重叠;symmetry 输出 pstol 容差,小 H 原子默认 GMAX=20,小球 GMAX=16;reduce_rmt、pairhess、join_vectorfiles 支持长文件名与选择性 RMT 缩减。
模板与默认值
对称检测自动生成 GMAX=20(H 原子)或 16(小球)建议;case.innlvdw 默认 PW 截断升至 25 Ry,pot 截断 10 Ry;mixer 默认写 10 步历史,结构漂移与电荷泄露警告更明确。
界面与体验
w2web 批处理设为默认,初始化、scf、DOS、OPTIC 各页新增可选步骤与保存功能,操作更流畅;结构生成器接受“a,0,0”或“a,0,c”简写;文件编辑页红色保存按钮醒目;dos/optic/band 任务新增自旋轨道与轨道势按钮,编辑 case.in1(c) 时去除误报“复数”警告。
脚本语言与兼容
全包外壳统一改为 tcsh;Python 2→3 迁移完成,涉及 checkinwplot、prepare_xsf、wplot2xsf、write_inwf 等辅助脚本。
OpenMP 全面加速
lapw0、lapw1、lapw2、lapwso、sumpara、optic 完成 OpenMP 并行化,单节点共享内存效率提升 3–5 倍;lapw2-qtl 改为内存驻留,I/O 与临时文件大幅减少。
非局域 vdW-DF
nlvdw 重写内核,FFT 自算密度,支持 Kernel-3、local-mBJ 表面选项,可与 -lmbj 联用;计算耗时降至与 lapw0 同级,MPI+OpenMP 混合并行。
DFT-1/2 与势模型
DFT-1/2 在 lapw0/1/2、mixer、orb、lcore 全链路实现,支持 NCON 截断;lapw0 新增 SCANL、R2SCAN、staggered AFM 场、Lebedev 角积分,移除 fftw2/fftpack,仅保留 FFTW3。
mixer 10.8 与约束优化
mixer 升级 10.8,自带 STIFF/STIFFER 模式,支持反应路径、鞍点约束;伪电荷修正改善难收敛体系;Broyden 文件跨 k 网格/模式保留,无需再删。
有效质量与 NMR
新程序 mstar + mstarqtl 计算半导体有效质量并生成 fat-band 文件;NMR 支持金属 -metal、-quota 节盘、-restart 断点续算,Knight 位移初步可用。
XPS 与 renorm-DOS
pes 程序重写,可自定义截面、重归一化间隙 PDOS,dosplot2 -pes/-ren 直接绘制光电子谱;rendos 程序通过最小二乘去除间隙贡献,输出“纯原子”DOS。
权重与格式革新
lapw2 废除旧 weigh/weigth 文本,改用统一格式化 weight 文件,并行时不再读写中间 qtl;qtl 本身支持 block 定义(如 t2g)与 9999 以上能带;spaghetti 可设“断点因子”处理非连续能带。
结构与安全检查
nn 计算键角并检查重叠;symmetry 输出 pstol 容差,小 H 原子默认 GMAX=20,小球 GMAX=16;reduce_rmt、pairhess、join_vectorfiles 支持长文件名与选择性 RMT 缩减。
界面与体验
w2web 修复 band、dos、optic、min 等页面并行与绘图 bug;初始化批处理设为默认,结构生成器接受“a,0,0”或“a,0,c”简写;文件编辑页红色保存按钮醒目;dos/optic/band 任务新增自旋轨道与轨道势按钮,编辑 case.in1(c) 时去除误报“复数”警告。
OpenMP 全面落地
lapw0、lapw1、lapw2、lapwso、nlvdw、sumpara 完成 OpenMP 并行化,单节点共享内存效率大幅提升;lapw1 推荐 4–6 核、lapw2-qtl 内存驻留后速度最高可提五倍,超线程数过多时建议与 MPI/k 点并行混用。
DFT-1/2 与势模型
新增 DFT-1/2 方法(LDA+1/2、PBE+1/2),在 lapw0、lapw1、lapw2、lcore、mixer 全链路实现,可打开宽带半导体带隙;支持 NCON 截断参数与自洽迭代。lapw0 同时引入 TM、SCAN、MBEEF、PBEint、GLLB-SC 等十余种新泛函,并接入 libxc-4,所有势可选 Marks 或 Blaha φ-网格。
mixer 与收敛
mixer 升级至 10.4 版,默认算法更稳更快;提供实验性“约束最小化”与伪电荷修正,显著缓解大原胞或复杂磁相收敛难题;Broyden 文件在换 k 网格或模式时无需再删除,仅 RKmax/EXC 改变时需清理。
权重与格式革新
lapw2 废除旧 weigh/weigth 文本,改用统一格式化 weight 文件,并行时不再读写中间 qtl,大幅减少 I/O;qtl 本身支持 block 定义(如 t2g)与 9999 以上能带;spaghetti 可设“断点因子”处理非连续能带。
NMR 与金属
NMR 模块支持金属 -metal、-quota 节盘、-restart 断点续算;新增 Knight 位移计算路径,默认生成独立 case.in1c_nmr,兼容 OpenMP 与杂化泛函。
XPS 光谱改进
pes 程序重写界面,可自定义原子截面、重归一化间隙 PDOS,近似把离域 4s 等电荷重新归入原子球;dosplot2 -pes/-ren 直接绘制经截面修正的光电子谱。
弹性与二维
IRelast 更新至压力版本,可自动检验稳定性并输出弹性模量压力依赖;2DRoptimize 支持菱方、六方、四方空间群二维晶格扫描,文件名保留两位 c/a 小数。
模板与默认值
对称检测自动生成 GMAX=20(H 原子)或 16(小球)建议;case.innlvdw 默认 PW 截断升至 25 Ry,pot 截断 10 Ry;mixer 默认写 10 步历史,结构漂移与电荷泄露警告更明确。
脚本与工具链
新增 omp_* 关键字在 .machines 中为各模块独立设置线程数;x_lapw 自动为 lapw5/7/xspec/telnes3/pes/3ddens 生成缺省输入;reduce_rmt、pairhess、join_vectorfiles 等工具补洞并支持长文件名;w2web 修复 band、dos、optic 等页面并行与绘图 bug,初始化高亮 lstart 提示。
杂项与兼容
lapw1/lapw2 默认 BLOCKSIZE 可调,ELPA-2017 与旧版分别用 -DELPA/-DELPA15 区分;lapw3 小修傅里叶列表;tetra、qtl、symmetso 等模块统一改用 1e-4 位置容差,避免对称误判;全包 Makefile.orig 调整 LDFLAGS 顺序,适配 GCC-7/8 与 MKL 2018 链接规则。
libxc 路径与编译
siteconfig 可手动指定 libxc 目录,并行编译器配置被保存;userconfig 会提示将覆盖旧配置区间,避免误删自定义环境。
三维密度与 STM
SRC_3ddens 修复小晶胞输出错位、3×3×3 最近邻截断和网格过细导致的 FK 异常;对 case.in3d 中“no”回答也做容错,脚本不再挂起。
迭代对角兼容
lapw1 的 jacdavblock.F 消除 gfortran 下写缓冲冲突,Jacobi-Davidson 并行运行更稳。
非局域 vdw 修正
nlvdw 模块在 numerical_gradient.F 补分配 rho 数组;旧版 ifort-16 或 gfortran 会因未分配而崩溃,ifort-18 自动重分配可掩蔽问题,现统一修复。
PES 光谱清理
pes 程序补初始化变量、修正 gfortran 语法,使紫外光电子谱计算不再因未赋值而出错。
其他小修补
x_lapw 为 3ddens-xsf 输出改用独立单元号,避免文件句柄冲突;lapw0 Makefile.orig 同步支持指定 libxc 目录。
非局域范德华密度泛函
新增 SRC_nlvdw 模块,支持非局域 vdw-DF 系列泛函;run*_lapw 提供 -nlvdw 开关,siteconfig 可一键链接 libvdw 库,scf 文件输出 vdw 能量项。
长文件名与路径
全包统一支持一百八十字符路径;W2kutils 更新,解决 Mac 系统栈大小及编译器兼容。
二维优化易用性
set2D/ana2D 自动管理 2D_initial.struct 等中间文件,界面提问 c/a 值并校验输入;fminenefitCOA 修复寻极小逻辑,流程更稳健。
qtl 与能带绘图
关键修正“x lapw2 -qtl -so”崩溃;spaghetti 新增 -enefile 开关,可直接读 case.energy 绘图,省略 qtl 步骤。
NMR 与核参数
x_nmr_lapw 支持 Knight 位移初步测试;单斜 CXZ 格子缺陷消除;lstart 在 stdout 列出每种原子的芯/价轨道清单,新手可直观核对电子划分。
结构检查与编辑
nn 检测到两原子重叠立即报错退出;structeditor 备份脚本由 tcsh 改为 csh 提升兼容;Tmaker 遵守 F90 格式标准,避免旧编译器报错。
对称与等价原子
aim 降低等价原子判定容差,解决大体系寻对称失败;lapwso 去除局部变量声明冲突,MPI 维度修正;symmetry/symmetso 小修补,避免非立方群误报。
泛函与势
lapw0 为 gfortran 修补 mgga_ms、vxclm2 等子程序;lapw1 缺省改用最新 ScaLAPACK,旧版库可通过 -Dold_scalapack 回退;lapw5 修正单位转换,STM/电荷密度输出默认 e/ų。
mixer 与输出
writestruct 格式微调,与后续模块更好衔接;tetra 修复零展宽、头部格式与数组越界,支持 SUM-DOS 展宽绘图。
辅助工具
txspec 处理能量数组越界;2DRoptimize 加入输入保护、数组边界与初始结构管理;w2w 配套小程序(join_vectorfiles、convham 等)同步更新,Wannier 插值更稳。
界面与体验
w2web 批处理设为默认,初始化、scf、DOS、OPTIC 各页新增可选步骤与保存功能,操作更流畅;结构生成器接受“a,0,0”或“a,0,c”简写;文件编辑页红色保存按钮醒目;dos/optic/band 任务新增自旋轨道与轨道势按钮,编辑 case.in1(c) 时去除误报“复数”警告。
文件名与基础环境
全包正式支持一百八十字符长路径;W2kutils 更新,解决 Mac 系统栈大小及编译器兼容。
MPI 并行 dstart
新增 dstartpara_lapw,大原胞(二十原子以上)(尤其带 .lcore 时)提速显著;需在 .machines 内单列 "dstart: 节点列表"。
临时目录机制
新增 -scratch 开关与 makescratch_lapw 脚本,所有 run/x 系列可把大型临时文件放至本地高速盘,减少网络 I/O。
二维优化易用性
set2D/ana2D 自动管理 2D_initial.struct 等中间文件,界面提问 c/a 值并校验输入;fminenefitCOA 修复寻极小逻辑,流程更稳健。
qtl 与能带绘图
关键修正“x lapw2 -qtl -so”崩溃;spaghetti 新增 -enefile 开关,可直接读 case.energy 绘图,省略 qtl 步骤。
NMR 与核参数
x_nmr_lapw 支持 Knight 位移初步测试;单斜 CXZ 格子缺陷消除;lstart 在 stdout 列出每种原子的芯/价轨道清单,新手可直观核对电子划分。
结构检查与编辑
nn 检测到两原子重叠立即报错退出;structeditor 备份脚本由 tcsh 改为 csh 提升兼容;Tmaker 遵守 F90 格式标准,避免旧编译器报错。
对称与等价原子
aim 降低等价原子判定容差,解决大体系寻对称失败;lapwso 去除局部变量声明冲突,MPI 维度修正;symmetry/symmetso 小修补,避免非立方群误报。
泛函与势
lapw0 为 gfortran 修补 mgga_ms、vxclm2 等子程序;lapw1 缺省改用最新 ScaLAPACK,旧版库可通过 -Dold_scalapack 回退;lapw5 修正单位转换,STM/电荷密度输出默认 e/ų。
mixer 与输出
writestruct 格式微调,与后续模块更好衔接;tetra 修复零展宽、头部格式与数组越界,支持 SUM-DOS 展宽绘图。
辅助工具
txspec 处理能量数组越界;2DRoptimize 加入输入保护、数组边界与初始结构管理;w2w 配套小程序(join_vectorfiles、convham 等)同步更新,Wannier 插值更稳。
界面与体验
w2web 批处理设为默认,初始化、scf、DOS、OPTIC 各页新增可选步骤与保存功能,操作更流畅;结构生成器接受“a,0,0”或“a,0,c”简写;文件编辑页红色保存按钮醒目;dos/optic/band 任务新增自旋轨道与轨道势按钮,编辑 case.in1(c) 时去除误报“复数”警告。
文件名与兼容
全包正式支持一百八十字符长路径;W2kutils 再更新,解决 Mac 系统栈大小及编译器兼容。
二维优化易用性
set2D/ana2D 自动管理 2D_initial.struct 等中间文件,界面提问 c/a 值并校验输入;fminenefitCOA 修复寻极小逻辑,流程更稳健。
qtl 与能带绘图
关键修正“x lapw2 -qtl -so”崩溃;spaghetti 新增 -enefile 开关,可直接读 case.energy 绘图,省略 qtl 步骤。
NMR 与核参数
x_nmr_lapw 支持 Knight 位移初步测试;单斜 CXZ 格子缺陷消除;lstart 在 stdout 列出每种原子的芯/价轨道清单,新手可直观核对电子划分。
结构检查与编辑
nn 检测到两原子重叠立即报错退出;structeditor 备份脚本由 tcsh 改为 csh 提升兼容;Tmaker 遵守 F90 格式标准,避免旧编译器报错。
对称与等价原子
aim 降低等价原子判定容差,解决大体系寻对称失败;lapwso 去除局部变量声明冲突,MPI 维度修正;symmetry/symmetso 小修补,避免非立方群误报。
泛函与势
lapw0 为 gfortran 修补 mgga_ms、vxclm2 等子程序;lapw1 缺省改用最新 ScaLAPACK,旧版库可通过 -Dold_scalapack 回退;lapw5 修正单位转换,STM/电荷密度输出默认 e/ų。
mixer 与输出
writestruct 格式微调,与后续模块更好衔接;tetra 修复零展宽、头部格式与数组越界,支持 SUM-DOS 展宽绘图。
辅助工具
txspec 处理能量数组越界;2DRoptimize 加入输入保护、数组边界与初始结构管理;w2w 配套小程序(join_vectorfiles、convham 等)同步更新,Wannier 插值更稳。
w2web 体验
初始化批模式提示更友好;结构生成器接受“a,0,0”或“a,0,c”简写;文件编辑页红色保存按钮醒目;dos/optic/band 任务新增自旋轨道与轨道势按钮,编辑 case.in1(c) 时去除误报“复数”警告。
文件名与基础环境
全包支持一百八十字符长文件名;W2kutils 更新,解决 Mac 系统栈大小及编译适配。
MPI 并行 dstart
新增 dstartpara_lapw,大原胞核叠加可并行执行,显著缩短 .lcore 环节;需在 .machines 内单列 "dstart: 节点列表"。
临时目录机制
run*/x* 脚本新增 -scratch 开关,配合 makescratch_lapw 自动创建本地高速临时目录,网络 I/O 大幅削减。
二维优化升级
SRC_2DRoptimize 取代旧 2Doptimize,支持四方、六方、菱方空间群的 c/a-体积二维扫描,图形输出与参数提取一体化。
Berry 相位与弹性
新增 BerryPI 模块,可算 Berry 相位、自发极化、压电张量及 Born 有效电荷;IRelast 模块提供各对称性弹性模量计算,均支持 MPI。
Wannier 工具链
新增 wien2wannier(w2w)与 wplot 包,完成从 WIEN2k 到 Wannier90 的投影、能带插值、Wannier 函数绘图全流程;模板 case.win、case.inwf、case.inwplot 随包发放。
交换关联与泛函
lapw0 引入 MGGA_MS 元 GGA、DFTD3 色散修正与更稳的 mBJ 势;case.in0 改用关键字式输入(XC_PBE、XC_LDA...),旧数字仍兼容;密度连续性检查避免对称破缺。
迭代对角与并行
lapw1 固定 BLOCKSIZE 为十六倍数,采用 PDSYEVR,解决高本征值错误;可选 -Dmkl_scalapack 链接库版本;检查坏本征向量并自动回退全对角。lapw2 支持 FFTW3 前后向变换,mpi 力计算提速,修复高 p 与 f 分裂缺陷。
STM 与表面
lapw5 新增恒流模式 STM 图像计算,由 L.D.Marks 贡献;prepare_xsf_lapw 生成三维密度网格供 XCrySDen 直接显示。
NMR 全面升级
SRC_nmr 支持 MPI 并行、金属 -metal 选项、磁化率计算;默认八核 NMR-LO,兼容杂化 DFT;单斜 CXZ 格子缺陷修复。
结构操作与格式
conv2prim、struct2poscar、fleur2wien 等新增小工具,实现原胞转换、POSCAR 输出、Fleur 数据导入;structeditor 修复超胞与表面构建;reduce_rmt_lapw 在球重叠时自动缩减 RMT 并插值密度,优化可继续。
脚本与界面
run*_lapw 支持 -min 自动 MSR1a 优化、-dftd3 色散、-scratch 临时目录;create_add_atom_clmsum_lapw 实验性利用相似计算密度为单原子增删提供初猜。w2web 批处理设为默认,初始化、scf、DOS、OPTIC 各页新增可选步骤与保存功能,操作更流畅。
杂项修复
qtl 检查原子数并修正 f 态局部旋转;telnes3 统一 eV 定义;sumpara、sumhfpara 支持多 LO 与并行 qtl 错误捕获;各模块 FFTW3 接口、长文件名、格式精度等细节一并完善。
长文件名与跨平台
全包统一支持一百八十字符文件名;W2kutils 更新,解决 Apple Mac 上栈大小及编译兼容问题。
并行核密度叠加
dstart 推出 MPI 版(dstart_mpi),大原胞(二十原子以上)(尤其带 .lcore 时)提速显著;需在 .machines 内单列 "dstart: 节点列表"。
临时目录机制
新增 -scratch 开关与 makescratch_lapw 脚本,所有 run/x 系列可把大型临时文件放至本地高速盘,减少网络 I/O。
任意局域轨道数目
lapw1/lapwso 取消 LO 数量上限,为 NMR、光谱空态计算敞开大门;高能量 LO 自动移至 EF+0.2 Ry,避免同 l 多重参数冲突。
NMR 模块
SRC_nmr 新建,可计算化学位移;配合任意 LO 与 korig 选项,直接读取现成密度,无需额外外部程序。
迭代对角容错
lapw1 遇 Cholesky 错误自动回退全对角;run 脚本集成检测,-it、-noHinv、-vec2pratt 等选项无缝切换,难收敛体系更稳。
mixer 6.0
L. Marks 重制,新增 VSLOW/SLOW/FAST 可选开关,按需调节 MSR1a 步长,兼顾速度与稳健。
结构工具链
makestruct_lapw + Tmaker 提供命令行生成 case.struct,支持模板变量;structeditor 功能扩展;reduce_rmt_lapw 可在球重叠时自动缩减 RMT 并插值密度,优化过程无需人工干预。
杂化与势
init_hf_lapw、init_mbj_lapw 一键初始化混合泛函或修正 Becke-Johnson 计算;case.in0_grr_hf 模板随包;lapw0 去零半径积分、导数精度提升,支持 FFTW3 新接口及 gfortran 无缝编译。
光谱与 DOS
tetra 可输入多组权重生成 SUM-DOS,dosplot2 直接绘制;spaghetti 支持从 case.energy 读取本征值绘图,省略 qtl 步骤;telnes3 长格式修复,窗口默认关。
光学与 XMCD
optic 修复大体系(二十二原子以上)XMCD 离对角错误;addjoint-updn 支持多列输出,spin-polarized optics 全程畅通。
弹性与压力
elast 包更新压力依赖分析,anaelast_pressure 自动计算 Cij 随压变化;辅助脚本支持压力-体积-弹性全链路。
对称与精度
symmetry、symmetso 提高位置精度,修复负坐标与三斜/单斜角度;lapw3 修正某些 Gmax 下 K 列表未正确合并的严重错误;lapw5 坐标输入可选四实数,提高切面灵活性。
后处理与可视化
prepare_xsf_lapw 生成 XCrySDen 可读三维密度网格;dosplot_all 一键绘制 case.int 内所有分态 DOS;join_vectorfile 合并并行向量文件,后续分析更简洁。
界面与易用
w2web 新增 scratch、save 选项,支持 HF、mbj 初始化,dos/band 页可直接保存数据;init_lapw 对 core-leakage 给出更明确警告并自动生成 .lcore,核叠加无需手动干预。
Hartree-Fock 与杂化泛函
新增 SRC_hf 模块,支持全精确交换(full HF)及 PBE0、B3LYP、BLYP、YS-PBE0 等杂化泛函;提供串行与细粒度 MPI 并行两种模式,MPI 对大小体系均有效。run*_lapw 系列脚本自动识别 HF 任务,lapw2 步骤直接生成密度矩阵,除自旋-轨道耦合外不再单独调用 lapwdm。
结构优化
MSR1a 算法经大幅改写,成为官方推荐的同步优化密度与坐标方案;mixer 支持“精确原子”位置和 HF 计算,收敛更稳更快。setrmt_lapw 引入元素专属 RMT 表,差异更大,-orig 可退回旧表;elast 包新增压力依赖的弹性常数计算,Cij 随压变化一键追踪。
迭代对角与向量处理
-vec2pratt 采用 Pratt 混合替代简单拷贝,改善难收敛体系表现;-noHinv 避开 Hinv 存储,适合 I/O 慢或超大体系。lapw1 修复 MKL 12.x 下分块尺寸导致的段错误,MPI 通讯削减,根节点只读一次 clmsum 并分发密度。
芯密度叠加
.lcore 触发 dstart 核密度叠加,生成 case.clmsc;lcore 输出 RMT 外芯密度,支持自旋极化叠加,iprint 开关压缩输出。
精度与格式
symmetry、symmetso 统一提高位置精度,修复负坐标与 γ=120° 特殊单斜群;lapw2 输出 :FVA、:FSU、:FCO 到小数点后更多位;qtl、spaghetti、telnes3 调整长行格式,支持单斜 CXZ 轴长修复。
DOS 与光谱
tetra 可直接读取 case.energy 绘制总 DOS,无需 case.qtl,支持高斯/洛伦兹展宽;optic 修复自旋极化-自旋轨道非 (001) 磁化方向的离对角错误;SRC_telnes3 取代旧 telnes,窗口默认关闭,长行换行格式更新。
界面与脚本
w2web 新增 HF、MSR1a、setrmt 选项,band/dos 页可保存数据,structeditor 支持新 RMT 表;dosplot2、opticplot 等兼容新版 gnuplot;clean_lapw -r 递归清目录,save_lapw 带 -dos、-band 开关备份相关文件。
辅助工具
sumhfpara 负责 HF 并行求和;join_vectorfile 修复并合并并行向量文件;nn 输出键价与可选最大距离 dstmax;xyz2struct 增强六方 1/3 坐标精度; trig、vecpratt、lib/lapack_lapw 均补洞升级。
编译支持
siteconfig 自动识别 gfortran、ifort12,支持 taskset 绑核、MPI_REMOTE、MKL_TARGET_ARCH 等变量;FFTW2/3 与 MKL 接口通过 -DFFTW2/-DFFTW3 切换,序列与并行均适配。
能量参数与迭代
所有 scf 脚本默认把 EF 写进 case.in1 并替换“0.3”为 EF-0.2;若保留旧行为需用 -in1old。新增 -it、-it1、-it2、-noHinv、-vec2pratt 等开关,可灵活选择是否存储 Hinv、何时启动迭代对角、采用 Pratt 混合向量;touch .noHinv 即可丢弃 Hinv 重启。
核密度叠加
.init_lapw 若忽略芯泄露警告会自动生成 .lcore 文件;x dstart -lcore 把各原子 case.clmcor 叠加成 case.clmsc,用于后续计算。大原胞因 dstart 未并行可能较慢,但节省磁盘。
修正 Becke-Johnson 势
lapw0 实现 modified Becke-Johnson 势,可快速打开半导体/绝缘体带隙;同时支持将 E-xc 分解为 E-x 与 E-c,便于分析。case.in0_grr 可二次调用 lapw0,实现势分解或测试不同交换关联设置。
总能与带电体系
lapw0 对带电细胞的 total energy 给出形式正确表达式(不含周期性镜像修正);参数 restrict_output 可限制 MPI 进程输出文件数量,减少磁盘爆炸。
MPI 稳定性
lapw0/1/2 的 MPI 版本去除 MPI_ADDRESS 等旧调用,兼容 MPI-1 与 MPI-2;增加“crash 安全”机制,异常退出更优雅;rotdef.f 统一做对称化处理。栈大小由 W2kinit 自动设为 unlimited,避免深度递归被系统截断。
傅里叶密度
lapw2 修复 fourir.F 对心格子的遗漏,小 G 分量不再丢失,力与总能更稳。
芯态与势移
lcore 修正高能量芯态的势移问题,并输出 RMT 外芯密度,方便与 dstart 叠加;iprint 开关可压缩 outputc 体积。lstart 新增“电荷限制”方案挑选半芯(如 5d 元素的 4f),并给出可视化建议;case.in1 默认迭代带数上调。
混合与密度矩阵
mixer 修复 severe bug:自旋极化下 dmatdn 从未混合直接采用新值,现与上旋一致混合;支持输出 E-kin 分量,便于能量分解。
光学与速度
optic 引入 nbvalmax 参数,只计算占满带,显著节省大体系耗时;lapwdm 单 k 点并行任务加速;opticpara 正确识别 .processes 文件。
二维优化与后处理
2Doptimize 脚本生成回车符修正,dosplot2、ana2D 等适配新格式;arrows 可显示两结构差异或单计算受力矢量;xyz2struct 减小 H 格子舍入误差。
空间群与超胞
spacegroup、symmetso 修正单斜角度及心格子问题;supercell 支持 CXY 原胞生成 P 或 CXY 超胞;tetra 可对单 k 点(百原子大胞)用高斯/洛伦兹展宽给出 DOS。
用户界面
w2web 在 Tools 页提供一键生成 .lcore、case.inm_vresp、case.in0_grr;dos、band、optics 等页支持 ASCII 数据下载;band 页可抓取 xmgrace 文件;executor、initlapw 同步支持新 instgen 与 -in1ef 开关。
其他
qtl 修正大于二十七原子时的维度错误;nn 输出新 case.struct_nn 文件名;vecpratt 包提供 Pratt 混合向量替代简单拷贝,-vec2pratt 即可启用;lapack_lapw 增补新子程序;unsupported 软件区正式收纳 phonons、wien2wannier、critic、elastic 等独立包,便于一键调用。
能量参数与迭代对角
所有 scf 脚本默认把 EF 写进 case.in1,lapw1 自动将“0.3”替换为 EF-0.2;想保留旧行为需用 -in1old。新增 -it、-it1、-it2、-noHinv、-vec2pratt 等开关,可灵活选择是否存储 Hinv、何时启动迭代对角、采用 Pratt 混合向量;touch .noHinv 即可丢弃 Hinv 重启。
核密度叠加
.init_lapw 若忽略芯泄露警告会自动生成 .lcore 文件;x dstart -lcore 把各原子 case.clmcor 叠加成 case.clmsc,用于后续计算。大原胞因 dstart 未并行可能较慢,但节省磁盘。
修正 Becke-Johnson 势
lapw0 实现 modified Becke-Johnson 势,可快速打开半导体/绝缘体带隙;同时支持将 E-xc 分解为 E-x 与 E-c,便于分析。case.in0_grr 可二次调用 lapw0,实现势分解或测试不同交换关联设置。
总能与带电体系
lapw0 对带电细胞的 total energy 给出形式正确表达式(不含周期性镜像修正);参数 restrict_output 可限制 MPI 进程输出文件数量,减少磁盘爆炸。
MPI 稳定性
lapw0/1/2 的 MPI 版本去除 MPI_ADDRESS 等旧调用,兼容 MPI-1 与 MPI-2;增加“crash 安全”机制,异常退出更优雅;rotdef.f 统一做对称化处理。栈大小由 W2kinit 自动设为 unlimited,避免深度递归被系统截断。
傅里叶密度
lapw2 修复 fourir.F 对心格子的遗漏,小 G 分量不再丢失,力与总能更稳。
芯态与势移
lcore 修正高能量芯态的势移问题,并输出 RMT 外芯密度,方便与 dstart 叠加;iprint 开关可压缩 outputc 体积。lstart 新增“电荷限制”方案挑选半芯(如 5d 元素的 4f),并给出可视化建议;case.in1 默认迭代带数上调。
混合与密度矩阵
mixer 修复 severe bug:自旋极化下 dmatdn 从未混合直接采用新值,现与上旋一致混合;支持输出 E-kin 分量,便于能量分解。
光学与速度
optic 引入 nbvalmax 参数,只计算占满带,显著节省大体系耗时;lapwdm 单 k 点并行任务加速;opticpara 正确识别 .processes 文件。
二维优化与后处理
2Doptimize 脚本生成回车符修正,dosplot2、ana2D 等适配新格式;arrows 可显示两结构差异或单计算受力矢量;xyz2struct 减小 H 格子舍入误差。
空间群与超胞
spacegroup、symmetso 修正单斜角度及心格子问题;supercell 支持 CXY 原胞生成 P 或 CXY 超胞;tetra 可对单 k 点(百原子大胞)用高斯/洛伦兹展宽给出 DOS。
用户界面
w2web 在 Tools 页提供一键生成 .lcore、case.inm_vresp、case.in0_grr;dos、band、optics 等页支持 ASCII 数据下载;band 页可抓取 xmgrace 文件;executor、initlapw 同步支持新 instgen 与 -in1ef 开关。
杂项
qtl 修正大于二十七原子时的维度错误;nn 输出新 case.struct_nn 文件名;vecpratt 包提供 Pratt 混合向量替代简单拷贝,-vec2pratt 即可启用;lapack_lapw 增补新子程序;unsupported 软件区正式收纳 phonons、wien2wannier、critic、elastic 等独立包,便于一键调用。
能量参数自动贴近费米
write_in1_lapw 新增 -ef 选项,默认把能量参数从固定零点三移至 EF 减零点二;所有 scf 脚本对应 -in1ef 开关,推荐替代旧的 -in1new。
迭代对角化再提速
lapw1 限制 coors 维度取 nume 与 nv+nlo 较小者,进一步削减内存;迭代方案细化,收敛更稳。
力与 Hessian
pairhess 扩充 struct2cif、struct2xyz、eigenhess 小工具,初始 Hessian 质量提升;nn 输出键价并允许设定等价原子容差。
外场与超精细
新增 dipan 模块,可计算偶极超精细场中非格点贡献,便于比对实验 Bdip 与各向异性能。
自旋极化与光学
arrows 现可展示两结构差异或单次计算的“原子受力”矢量;dos、optic、rho 等面板支持 ASCII 文件直接下载,绘图数据获取更顺手。
二维优化与状态方程
setup2D 微调;eosfit 除平衡体积外额外给出立方晶格常数,方便立方-立方对比。
密度与混合
mixer 内部提速,默认策略再优化;lapw2 在 scf 文件写入核电荷 ZZ 与原子名称,后续脚本识别更直观。
对称与超胞
supercell 支持把 R 格转换成 H 超胞;symmetso 修正多处细节;kgen 剔除误导性对称操作输出。
光谱扩展
tetra 引入 RXES 模式,支持 k 依赖权重,便于共振非弹性谱模拟。
界面与下载
w2web 的 band、dos、optic、rho、xspec 页均添 ASCII 下载按钮;band 页额外提供 xmgrace 绘图文件;extract-dos-cases 脚本一键打包多工况 DOS。
编译与底层
siteconfig 适配 ifort10+mkl10;testpara、clean、ana2D 等脚本拾遗补缺;aim、phonon、sumpara 小修补同步入库。
二维优化套件
新增 ana2D_lapw、set2D_lapw 与完整 2Doptimize 模块,专为四方、六方体系提供“体积+c/a”同步扫描,图形化分析一键完成。
自旋选择性初始化
instgen_lapw 全面改写,允许为每个原子单独指定自旋态;init_lapw 与 w2web 初始化面板同步支持,非共线设置更直观。
内存与并行
lapw0 引入 fftw_mpi 并行 FFT,内存峰值大幅下降,需额外链接 FFTW 库;lapw1 重写内存管理,临时数组动态分配;lapw2 改无格式 tmp 文件,ALM 选项缺陷修复,绝缘体输出带隙标签 :GAP。
混合泛函
lapw0 新增 WC-杂化与 PBEsol-杂化两种模式,可在球内叠加精确交换,适用于能带结构精细调节。
光学与原子贡献
addjoint-updn 支持多列输出,可分别提取上、下旋光谱;optic 模块新增“原子分辨”选项,快速定位主导光学跃迁的原子种类。
电荷与响应文件
save/restore 现备份 vresp 文件;clean_lapw 带 -r 递归清理所有子目录 broyden 垃圾,减少人为误删。
混合策略
mixer 新增 MSEC2 模式,仅对高 LM 分量使用 Pratt 混合,显著降低 broyden 文件体积,适合大原胞或磁盘紧张任务。
可视化与界面
arrows 工具与 XCrySDen 联动,在优化过程中绘制原子位移箭头;xcrysden 可直接显示晶格振动路径。w2web 集成最新 instgen、conf_int、dos/band/struct 编辑器,支持远程提交与邮件提醒。
空间群与结构
spacegroup 模块现可处理角度为九十度的单斜群,但提醒用户注意“单斜轴”不确定性;xyz2struct 增强容错,支持更多笛卡儿格式。
声子与声谱
phonon2wien2k_sym 修正六方格子对称性判定;qtl 修复自旋轨道、f 分裂、任意旋转等细节,可在非全 k 网格下为 TELNES 提供分态密度。
编译与配置
siteconfig 新增 PathScale 编译器选项,支持 rsh/ssh 自动探测,fftw_mpi 一键启用;userconfig 通过 getent 自动获取用户 shell,提升跨平台兼容。
自旋极化光学
新增 addjoint-updn_lapw 脚本,支持对自旋极化体系分别计算上、下旋光学谱;joint 模块与 trig 目录同步提供附加列处理工具, Spin-polarized optics 全程可跑。
泛函补充
lapw0 引入 SOGGA 交换关联选项,丰富梯度修正家族;sogga.f 源码随包发放。
并行调优
lapw1 自动适配 BLOCKSIZE,MPI 效率再升;lapw2 修复 MPI 版本内存泄漏,模态 ALM 输出独立文件 case.almblm 与 case.radwf,便于后续分析。
光学与并行细节
opticpara_lapw 去除 tail+2 报错;lapw0para 更新通信层,多节点运行更稳。
结构优化
mini、pairhess 均识别 case.inM 中的位置约束,优化过程不再触碰被锁坐标;run_lapw 修正 inM 零力测试,防止误停。
光学及能带后处理
qtl 解决维度越界,非自旋极化体系也能做自旋轨道分解;spaghetti 增加 irrep 不匹配提示,帮助快速定位对称性设置错误。
界面与易用
w2web 光学面板支持自旋极化计算;新建案例时默认按目录区分,避免旧文件混淆;优化任务首次结构读取 bug 修复,分析页 MMT 标签显示正常,并可开启邮件通知。
其余更新
dstart、joint、nn、orb 等模块小修补;用户配置模板 userconfig 同步更新;fs_mesh 对单斜 CXZ 格子的网格文件微调。
泛函与势
lapw0 新增 PBEsol、AM05 两种交换关联函数,TPSSh 杂化亦就位;双 gpoint 网格可独立控制正负空间精度,把小密度区域的精度与速度同时抬高。EECE 流程全面 MPI 化,杂化计算可直接跑在多节点上。
力与结构
lapw2 首次输出 LDA+U 与杂化泛函下的受力,极小化器据此判断收敛;mini 对六角、菱形晶系自动对称化等价坐标,约束写法更宽松。min_lapw 在未提供 inM 时自动呼叫 pairhess 生成近似 Hessian,几何步数再降。
并行与队列
全链路 para 脚本补洞,支持 ifort10+mkl10;qsub 模板家族进驻,w2web 可直接递交 PBS/Slurm 任务,远程超算一键直达。
电荷与 k 空间
dstart 与 lapw2 的 k 列表彻底对齐,in0_std 默认参数随新网格自动刷新;kgen 在非自旋轨道调用时自动加反演,减少冗余点。
能带与分态密度
qtl 重写输入界面,可输出 f 轨道、自旋轨道分裂及任意局域旋转下的分电荷;tetra 与 spaghetti 同步识别新 qtl 格式,f 态精细分裂直接入图。
结构文件
cif2struct 支持占位符 "X,Y,Z";fsgen 与 structeditor 新增单斜 CXZ 模板,界面与脚本均可正确读写。
杂项修补
orb 修正不同原子 LM 列表不一致导致的 EECE 崩溃,允许读取损坏的 vorb_old;mixer 对 vresp=pratt1.0 自动择混,-eece 开关独立控制轨道势混合;lstart 对芯泄露给出更明确警告并预写 inq 模板;spaghetti 支持 CXZ 单斜坐标转换;各种小工具与网络界面同步拾遗补缺。
绘图与后处理
dosplot2 与 Curve 脚本登场,可直接绘制光滑 DOS 曲线和能带图;配套新增 fmax、Pinver 小工具,一键提取峰位、做反卷积。
struct2cif 程序把结构文件转成 CIF,方便与晶体学数据库交互。
电荷密度外推
min_lapw 默认启用 clmaddsub 外推,几何优化步数显著减少;run 系列脚本将 broyden 文件保留上限调至九十九步,重启更安全。
迭代对角化完善
lapw1 剔除线性相关基、锁定局域轨道数目,复杂并行版本彻底修复;缺 vns 文件也能平稳运行。
runfsm、runsp 的 -eece 分支与自旋约束流程补丁齐备。
k 点与网格
kgen 允许直接指定三段分割数,不再只靠总点数;w2web 同步支持新面板。
dstart 针对 R 格大幅修正 k 矢量表,默认 in0_std 给出 IFFT 0 0 0 2(氢体系用 1),大 GMAX 时增强因子锁定为一,减少截断误差。
泛函与势
lapw0 内部测试势与小幅缺陷清理;mixer 再升级,混合速度比上一版更快。
lstart 默认 inm 混值改为零点二,起始更稳。
能带与态密度
lapw2 在费米面处正确处理简并态,并打印各段占据数;dosplot2 接口取代旧面板,图形预览更友好。
超精细与轨道
lapwdm 修正轨道与偶极超精细场符号错误,低 L 值的 LDA+U 球贝塞尔例行修补。
orb 轨道极化计算小调整;pairhess 对 F、B 心格子施加对称约束,避免位置漂移。
弹性与声子
optimize 任务脚本重写,自动调用 extrapol;弹性模块 ana 修正多晶胞处理格式。
界面与易用
w2web 结构生成器接受立方晶胞仅填 a 或填 0;最小化页面默认勾选电荷外推;DOS 面板换新芯。
所有 run 脚本统一 broyden 保存策略,save_lapw 一键清理旧混合文件。
杂项
百原子限制、自旋极化 clmaddsub、kram 展宽下限、nn 超胞单原子盒、telnes2 细节等零散缺陷一并消除。
电荷密度外推
新增 clmextrapol 脚本与 clmaddsub 程序,结构优化步间自动外推 clmsum,显著减少电子迭代次数;min_lapw 同步支持 -ex 开关。
迭代对角化
lapw1 重写核心并行模块,引入迭代方案,速度大幅跃升且精度可靠,支持 LDA+U 与轨道势;vec2old 负责向量回写,-it 开关贯穿 run 系列脚本。
并行与内存
lapw1、lapw2 的 MPI 层全面翻新,降低通信与磁盘占用;lapw2 新增 vectorsplit 参数,大体系可再省内存;各 para 脚本适配新版 MPI 与 bash 环境。
dstart 重构
采用“球内 xcpot1”策略,低对称、大原胞体系提速两个量级,内存同步下降。
混合器
MSEC1 选项面世,多数体系迭代数与稳定性显著改善,传统混合格式基本退役。
编译与站点
正式支持 gfortran,配合 GOTO 库性能优异;siteconfig 自动识别并配置。
w2web 界面
结构编辑器可直接读入 xyz、txt;立方晶胞无需再填 b、c;任务面板新增 SCF、极小化、自旋轨道、批处理等选项;还原功能提供快照列表。
其他修补
lapw0 引入 luse 决定角向拟合格点,非自旋极化计算再加速;spaghetti 的 ps 字符图修正,gv 显示正常;telnes2 角度双转弧度错误已消除;弹性、联合、宽带展宽等模块亦同步小修。
编译链
siteconfig 里 g95 的警告级别开关补全,避免编译中断。
杂化流程
runsp_lapw 处理 -in1new 与 -eece 组合时路径正确回写。
电荷密度初始化
dstart 中 rhok 显式清零,杜绝随机值污染。
循环变量
lapw0 的 eramps 改为整型,防止部分编译器溢出。
超精细场
lapwdm 的 couplx 修正,对磁对称性异常情形结果更稳。
弹性常数
genetempl 在 MULT>1 时模板索引错误已解决;anaelast 输出格式对齐,方便后续脚本解析。
数值库
缺漏的 LAPACK 子例程补进 lib,mini 模块链接不再报错。
平面波与精度
默认 GMAX 十二,氢元素专用二十;kgen 扩大默认维度,klist 新格式同步支持旧文件,lapw1 自动双兼容。
泛函与电子关联
lapw0 引入选项十一“Wu-Cohen GGA”;新增“球内精确交换”杂化方案,对局域电子实现类 LDA+U 效果,半导体体带隙不额外提升;orb、mixer 配套升级。
并行与脚本
彻底堵完 NFS 缓存隐患,涉及 lapw0/1/2/so/dm 全部并行驱动;init_lapw 提供一键批量模式;runsp_lapw、runeece_lapw 专为杂化方法打造;save_lapw、restore_lapw 支持 -in1new 回滚。
超精细与光谱
lapwdm 重构,轨道、偶极超精细场计算更准;optic 突破九百九十九本征值上限;tetra 允许二十一以上能区同时处理。
结构工具
structeditor、pairhess 小修并 Fortran 化;新增 struct_afm_check,确保 AFM 结构输入无误;optimize 修正 γ 角变化;anaelast 修复多晶胞弹性分析。
w2web 界面
导航、结构、执行、scf 模块同步升级,支持杂化任务一键提交;case.ineece 模板随包发放。
底层清理
cif2struct、irrep、sumpara、symmetso 全面 Fortran 化;core 能级、lapw2 总和输出扩展位数,根除并行舍入误差;siteconfig 新增 g95 编译器支持。
平面波截断与网格
默认 GMAX 降至十二,新增固定加密 FFT 选项,写入 in0,保障晶格优化时交换关联势数值稳定;同步下调 GMIN 并给出警告。
新泛函
lapw0 引入 Wu-Cohen GGA,对多数化合物晶格常数优于 PBE,仅碱土、三 d 金属及分子例外。
结构优化
pairhess 程序首秀,用近似 Hessian 加速 PORT 极小化,步数锐减;optimize 新增变 C/A 并固定体积选项;mini 支持多原子线性约束,模板示例随包发放。
eosfit6
独立新模块,多维晶格最小二乘抛物拟合,与 optimize 联动输出平衡参数。
脚本与流程
eplot、grepline 增静默开关;运行脚本默认步数提至四十,支持多判据收敛;parabol_fit 扩展维度;x_lapw 一键调用 eosfit6、pairhess、spaghetti 绘图及 in0_std 生成。
w2web
初始化自动产生 in0_std;结构编辑器格式升级;mini 界面集成 pairhess 与 inM 自动拷贝。
文件格式
case.struct 内对称操作与坐标精度升至八位小数;rotdef.f 统一版本,latgen 等同步调整;cif2struct 大小写通吃。
并行与底层
彻底堵住 lapw1/2para 的 NFS 缓存隐患;cputim 统一接口;sgroup、telnes2、joint 等模块清理代码。
能带绘图
spaghetti 直接输出 xmgrace 可读文件,省去格式转换。
对称性
单斜体系自动把 γ 角限在八十八至九十二度范围内,减少误判。
稳定性与脚本
修复 NFS 缓存 bug(instgen_lapw、lapw1/2para_lapw、migrate_lapw 等)。
w2web 界面:自动更新 case.inst、支持超胞生成、Telnes.2 专家模式提示。
大体系/精度
clmcopy 同步支持 >999 999 平面波系数。
symmetry 把原子位置检测精度再提高 1 位。
物理与算法
lapw0:去掉最小二乘拟合,rean0 加速;FFT 参数写入 scf0 便于诊断。
lapw2:修复非磁绝缘体用 TETRA 求费米能的偏差;取消 real*16 提高可移植性。
mixer:新增 “开放芯 5f” 混合策略;对大局域电荷跳跃给出 “big” 警告。
lstart:自动将 in1/in2 的 EMIN/EMAX 与芯能级对齐;芯泄露报警。
代码清理与内存
大规模 Fortran90 化:irrep、lapw3/7、lcore、lstart、spaghetti、supercell、telnes2。
joint 模块内存占用显著降低。
模板文件 injoint、inop 同步调整,开箱即用。
大体系支持
平面波系数上限突破 999 999 个,涉及 dstart、lapw0-3、lapw5、mixer、sumpara、symmetso、clminter 等多模块;旧文件向下兼容。
关键缺陷修复
lapw5:纠正 06.1 版因 outin.frc 缺陷导致的“间隙区密度”错误结果。
mini:修复 NEW1 选项在 case.inM 中设 0.0 仍被移动的问题。
并行稳定
lapw0/1/2para 脚本自动清理 vsp、vns、klist_、weigh 等遗留文件,避免 NFS 缓存 bug。
结构优化增强
optimize 包新增四方、六方、正交、单斜晶系的全晶格常数自动优化。
脚本与配置
x_lapw` 新增运行状态检查;`siteconfig_lapw` 强制 `LC_NUMERIC=C` 并优化库搜索;`userconfig_lapw` 支持自定义环境变量。
run*_lapw` 与 `lapwpara_lapw` 自动删除 `case.vsp/vsn/weigh*` 文件,避免某些 NFS 系统 Bug。
性能与精度
AIM`(Bader 电荷)全面重写,速度最高提升 10 倍(L. Marks)。
lapw1` MPI 版内存分配大幅缩减;`lapw2` 绝缘体费米能输出、Mermin 泛函及 QTL-B 警告格式优化。
lapw0/3/5` 修复并加速立方体系 `LM > 6` 情况;`lapw5` 通用速度提升。
功能扩展
mini` 新增自适应步长选项 `NEW1`;`mixer` 更好应对晶格参数变化导致的 k 列表变动。
nn` 重大更新:对极端不同晶格参数(表面等)更稳定,代价是稍长运行时间。
supercell` 支持整体平移所有原子;`symmetry` 强制把原子坐标归到 0–0.99999999 区间。
spaghetti` 修改 PostScript 输出格式;`templates` 更新 `case.inaim`、`case.inM`。
结构编辑与可视化
新增 `structeditor` 工具包:基于 Octave(MATLAB)脚本与 OpenDX,可交互式编辑、查看结构,并任意构建超胞或表面(R. Laskowski 提供)。
其余小修
cif2struct`、`dstart`(CXZ Bug)、`telnes2`、`sumpara`、`trig`(六角晶格支持)等细节修正。
状态方程与绘图
`eplot_lapw` 新增 Birch-Murnaghan 方程支持;`eosfit` 同步加入该拟合(感谢 S. Cottenier)。
脚本功能增强
`run*_lapw`:可用 `-it X` 每隔 X 个 SCF 周期交替使用迭代/完全对角化,加速收敛;`migrate_lapw` 可选 gzip 压缩;新增 `cancel_lapw` 一键取消任务。
`eplot_lapw`、`opticpara_lapw`、`siteconfig_lapw`、`x_lapw` 等多处小修。
w2web
界面支持 `-it X` 选项;其余细节修复。
关键错误修复
`lapw1`:彻底修正“著名的”单斜 CXZ 轴bug(感谢 G. Madsen);迭代对角化默认仅执行一步(NUMIT=1),提高稳定性。
数值与性能
`lapw5`:替换 `ylm.f` 为数值更稳定的版本。
`lapwso`:无 RLO 时速度最高提升 3 倍,内存占用降低。
`broadening`:修复 ABSORB/EMIS 选项错误;`telnes2` 调试模块小修;`symmetry` 三斜晶格修正。
脚本与工具
`opticpara_lapw` / `opticplot_lapw`:适配新文件名,支持更多输出文件;`runsp_lapw`、`save_lapw` 现一并保存 `vorb*` 文件。
`x_lapw` 及各辅助脚本:多处小修;`write_in1_lapw` 搜索 -3 Ry 以下态。
w2web
支持新版 `telnes2`(EELS 计算);多处细节修复。
新程序
`broadening`:专为 `telnes.2` 展宽开发的独立工具(K. Jorssen & C. Hebert)。
`telnes2`:完全重写并大幅增强,用于高精度 EELS 谱计算。
数值精度
`dstart`、`lcore`:关键变量改为双精度;`lapw1` 新增 `x lapw1 -nmat_only` 仅快速计算矩阵尺寸即退出。
功能预告
`lapw0`、`lapw2`、`orb` 等加入对未来新选项的预留接口。
对称性与警告
`symmetso`:修复六方晶系 M=100 方向等特定对称性下与 `lapwdm` 不一致的致命 bug。
`lapw2` QTL-B 警告现给出具体原子与角量子数信息;`sumpara` 同步支持新警告格式。
模板更新
`case.inM`(R-trust)、`case.injoint`、`case.innes` 已适配 `telnes2` 新输入。
输入与元素支持
instgen_lapw 新增氘(D)元素支持;init 与 instgen 接受 case.struct_nn 近邻文件。
w2web 元素列表同步支持 D;结构生成器仅显示必填字段,简化操作。
w2web 界面扩充
能带结构任务新增 -orb、-so、-sigma 选项;密度图新增 -sigma。
新增 -band、-dm 快捷按钮;直接链接 Bilbao 晶体学服务器查看空间群与布里渊区。
计算与功能
lapw1 新增 x lapw1 -nmat_only,快速输出首 k 点矩阵维度,便于预估内存。
EFG 选项重写,支持任意对称性,并分解 p/d/f 贡献。
lapw3 多子程序加速;lapw0 修复功函数输出;lcore 修复 He 原子特例。
mixer 按晶胞原子数重标度 PW 混合系数;spaghetti 修复多原子特征图同时绘制问题。
symmetry 防止三斜对称陷入死循环;eosfit 修正 Murnaghan 方程打印格式。
模板 case.injoint 默认上能带索引改为 999,避免大体系默认输出零介电函数。
结构优化
修复 min_lapw 关键 bug:力值符号错误(-xxx 被截断为 +xxx)已修正。
mini 的 NEWT 选项阻尼逻辑重写,避免对 2/3 原子产生无效阻尼,消除大幅振荡。
并行与脚本
lapw0para、lapw1para:适配异常主机名;lapw1 的 modules.F 对复数 MPI 版进行重要修正。
runfsm_lapw
修复复数并行计算问题;x_lapw 让 qtl 使用临时目录。
数值精度
lcore 大量子程序改为全双精度,总能量可能因此有微小变化。
其它小修
mixer:支持更大力的输出格式,并写入芯密度积分。
qtl、w2web structgen.pl:修正输出格式与生成逻辑。
init_lapw
现可即时自动生成 case.inst 文件,无需手动准备。
脚本与并行工具
修正 x_lapw、setrmt_lapw、siteconfig_lapw、opticpara_lapw、lapw0para_lapw 等小错误。
lapw0 MPI 版兼容性修补;lapw2 的 Makefile.orig 与 psplit.f 补漏。
几何优化
mini 新增可选输入项,可人为设定第一步的“R-trusted”半径,提高初始步长控制。
各类小修
aim、cif2struct、spacegroup 的 Makefile.orig 微调;sumpara 的 dmatscf.f 错误修复;telnes 的 inilpw.f 遇错即停,避免继续无效计算。
自动 RMT 工具
新增 setrmt_lapw(G. Madsen 脚本),init_lapw 自动调用;migrate_lapw 支持整机箱目录远程搬移;run*_lapw 系列脚本可同时设定能量、电荷、力多重收敛判据(-ec -cc -fc)。
并行与脚本
lapwdm_para、lapw1/2para_lapw 等加入 $WIENROOT 自动路径;x_lapw 等脚本升级。
w2web:集成 setrmt_lapw;取消自动 DISPLAY 设置;优化 SCF 与结构优化选项界面。
性能提速
dstart、lapw0、joint 主要子程序大幅加速(感谢 L. Marks & F. Boucher);lapw2 的 recpr.f 也快进,并在 SCF 文件写入 EF 附近能带边界及 Ghost-band 强制检查。
精度与健壮性
mixer 增强力对称化检查,HEX 结构优化不再意外破对称;lcore 支持高角动量 L=10;symmetry/pglsym 修三斜晶格缺省文件句柄;各小工具(sumpara、supercell、anaelast)去除打印或逻辑瑕疵。
作为专业的第一原理周期性材料计算引擎,WIEN2k软件包是目前采用密度泛函理论(DFT)计算周期性体系电子结构的最精确的计算程序之一。可以对各类周期性体相和表面材料实现高精度的性质计算和模拟。
可视化图形界面:WIEN2k软件包可提供友好的网页终端操作环境(w2web),实现简洁明快的作业生成、修改、递交和管理。
最精确的全势(Full Potential, FP)方法结合(线性)增广平面波((L)APW-局域轨道(lo)基组和四面体布点方案,完美实现高精度计算
应用四面体布点方案,保证了对金属和其它导体材料的Fermi面实现精准计算。
针对含有d或f电子的重元素体系,WIEN2K程序包可通过LDA/GGA+U方案校正局域电子的自相关作用,得到与实验吻合的计算结果。
方便多样的并行计算模式(k点并行、mpi并行和混合并行),大大提高了计算效率。
计算模块及功能
内置230个空间群列表,(辅助XCrysDen)可方便地实现输入结构的图形化
常规的电子结构自洽迭代(SCF)计算
周期性体系的态密度和能带结构计算
磁性体系自旋极化计算,精确计算铁磁性和反铁磁性结构计算和设计
X射线发射和吸收谱计算
简单和复杂体系的结构优化,包括晶胞参数和原子内坐标 (两者尚不能实现同时优化)
固体的光学特性和电子能量损失谱计算
超晶胞生成模块,模拟界面和表面材料、复杂的掺杂体系
LDA/GGA+U实现含有稀土元素等重元素材料化合物材料的高精度的性质计算
WIEN2k程序包计算周期性体系举例
TiC的电荷密的二维剖面图 [(100)面]和三维等值线图

周期材料结构TiCd的晶胞参数的优化

掺杂体系CaxEu1-xB6自旋极化态密度(对Eu的4f电子考虑GGA+U)

考虑旋-轨耦合后EuTe的能带结构(对Eu的4f电子考虑GGA+U)。
<-15.0eV区域,考虑旋-轨耦合后Eu的5p1/2与5p3/2轨道显著裂分。