DP-GEN自动优化与状态方程

dpgen autotest把结构生成、任务提交和性质提取连接起来。本篇用FCC镍、EAM/alloy势实际完成结构优化和7个体积点的状态方程（EOS）。这些是该势函数的小型计算结果，不是DFT或实验数据。

1 下载与查看#

下载自动性质测试实例包，保存为autotest.zip。

python3 -m zipfile -e autotest.zip .
cd dpgen-autotest
bash results.sh
bash plot.sh

本例DP-GEN0.14.0使用Python3.12；LAMMPS30Sep2026 CPU模块使用oneAPI2024.2、PLUMED2.9.4环境。势文件NiAlH_jea.eam.alloy的原始作者、文献说明保留在文件头，计算只使用其中Ni元素。

2 准备结构与势函数#

cat confs/Ni-fcc/POSCAR
head -n 6 NiAlH_jea.eam.alloy
python prepare.py
cat relaxation.json

Ni conventional FCC
1
3.52 0 0
0 3.52 0
0 0 3.52
Ni
4
Direct
0 0 0
0 .5 .5
.5 0 .5
.5 .5 0

interaction.type="eam_alloy"、type_map={"Ni":0}选择势类型和元素；relaxation.cal_setting里的relax_pos、relax_shape、relax_vol分别控制原子、晶胞形状、体积。本例基础结构优化三项均为true，属于晶胞与原子位置一起优化。 这与后续固定体积EOS或固定应变弹性计算不同。

3 按顺序运行新算例#

bash relaxation.sh
bash eos.sh
bash status.sh

脚本按顺序执行原生make → run → post，记录已经完成的阶段；同一目录只启动一个主控。基础优化完成后才能运行性质计算。CPU分区模板以普通账号Slurm申请1任务×56CPU、独占整节点，小例中的LAMMPS实际只启动1个串行进程；CPU计费仍按整节点56核计算。

理解原生命令时可以对应为：

source env.sh
dpgen autotest make eos.json
dpgen autotest run eos.json machine.json
dpgen autotest post eos.json

上面用于说明三个阶段，已用bash eos.sh完成后不要又在原目录重复执行make。make会生成结构和输入，run经DPDispatcher提交，post读取完成结果输出JSON和表格。附件脚本也为当前版本准备所需的公共输入副本，每个任务仍使用自己生成的in.lammps。

4 EOS参数与结果#

{
  "structures": [
    "confs/Ni-fcc"
  ],
  "interaction": {
    "type": "eam_alloy",
    "model": "__ROOT__/NiAlH_jea.eam.alloy",
    "type_map": {
      "Ni": 0
    }
  },
  "properties": [
    {
      "type": "eos",
      "vol_start": 0.94,
      "vol_end": 1.061,
      "vol_step": 0.02
    }
  ]
}

vol_start/end/step在本例是优化体积的倍率，得到0.94、0.96、0.98、1.00、1.02、1.04、1.06七点。EOS每点固定体积，允许原子位置和晶胞形状调整，不能再把relax_vol改成true，否则各点会重新回到平衡体积附近。

cat confs/Ni-fcc/eos_00/result.json
cat confs/Ni-fcc/eos_00/result.out
cat reference-data/Ni-EOS.csv

本次优化晶格常数约3.52000035Å，总能量每原子−4.45eV，平衡体积约10.90355525ų/原子。七点能量曲率给出的体模量约180.65GPa，与应变法180.61GPa接近。这里的七点只是教学设置，正式计算应检查势函数适用范围、体积范围和拟合稳定性。

下载EOS数值CSV。参见DP-GEN官方Autotest介绍。