2005年 計算固態物理 期末考試
一、以粗糙的計算品質，進行 CO 分子在 8×8×8 埃 (Angstong) 的 box 內的能量與性質計算，將結果的鍵級套到結構上 (20%)，並以點狀的 isosurface 顯示其屬於π鍵的分子軌域 (20%)。（注意分子必須用 gamma 點作 k 取樣。）
答：
(1) 開啟一個新的 3D 原子文件，在其內畫一 CO 分子，完成後定其鍵為三鍵（這一部分不一定要做），改名 CO（這一部分也不一定要做）
(2) 再按 clean 按鈕以重整結構。再來，到 Build 功能表選 Crystal，定晶胞向量長各為 8 埃，按 Build 以建立晶胞外框，把 CO 移到晶胞中間。
(3) 打開 CASTEP 的計算主選單，在 Setup 選卡的 Task 中選 Energy（這是預設）、Quality 選 Coarse、在 Electronic 選卡中的 k-points 選 Gamma（這是重點），在 Properties 選卡中勾選 Population Analysis（這也是重點），設定完成後把 job 送出。
(4) （把鍵級套到結構上）跑完後，在跑完了之模型（3D 原子文件）有開啟的情況下，打開 Analysis 選單（順序不一定要這樣），選 Population analysis ，按其中的 Assign Mulliken Bond Order to Structure，但暫時不會顯示任何東西，接著以選取箭頭選擇 C-O 之間的鍵，按滑鼠右鍵選 Label，左項選 bond，右項選 BondOrder，按 Apply，鍵級就會顯示。
(5) 在 Analysis 主選單中選 Orbitals，可選畫各個（分子）軌域，利用 Toolbar 裏 Volume Visualization 中的 Volumetric Selection 來隱藏或顯示軌域，如此可找出包含分子軸之面有電子雲（波函數）為零之節點面的那些軌域，即 pi-軌域。
二、以粗糙的計算品質，進行金屬鎳之最小單胞的含自旋上下之態密度及光學性質計算，畫出含自旋上下之態密度 (20%)、鎳的反射光譜 (20%)，並讀出鎳之磁矩 (20%)。（初始 spin 值取 1，光學計算的空軌域給 24 個。）
答：
(1) 載入 Ni 的晶體結構，轉成最小晶胞，打開 CASTEP 計算主選單，在 Steup 選卡中 Task 選 Energy，Quality 選 Medium、Spin polarized 勾起來且初始值設為 1。接著在 Propertities 選卡中選 Density of States 與 Optical Properties，並在 Optical Properties 項目內改預設的 empty band 數 12 為 14。按 Run 開始計算，並且關掉晶體結構模型（會問要不要保留，可以不用保留為 Project 的一部分）。
(2) 計算完成後，在開了有計算後模型或計算過程的文字輸出檔的情況下，打開 Analysis 主選單，勾選 Density of States 並選 DOS Display 為 Alpha and Beta，按下後可顯示含自旋上下之態密度。
(3) 在 Analysis 主選單中選 Optical Properties，選 Reflectivity，先按 calculate 會去算介電函數，完後再按 View。
(4) 直接在文字輸出中找尋 2 x spin density，即磁矩（單位是波爾磁子）。