材料计算用PC-Cluster的构建与性能分析
发布时间：2022-08-23 16:57
简要介绍了构建PC-Cluster（集群）的目的、意义及应用环境,CASTEP（Cambridge Sequential Total Energy Package）软件的主要功能、适用范围及安装方法,Ganglia（监控软件）的安装、运行结果及截图;阐述了构建10节点Cluster集群所需的软、硬件条件,以及无密码远程访问的实现方法;以纤锌矿结构的氮化硼（W-BN）模型为例,应用所构建的集群,监控和分析了“计算时间与CPU数目间的关系曲线”、“计算时间与K点数间的关系曲线”,给出了晶格常数,得出了能带和态密度图像;运用CASTEP模块对ZnO的能带、态密度进行研究,并计算了ZnO本征缺陷（Vo）。 计算结果表明,任务的计算时间的倒数与系统所用的CPU数目,在一定范围内是近似正比关系,可是当CPU的数目增加到一定数目的时候,计算时间反而会增长,而且计算的时间不仅与CPU数目有关,还与K点的对应关系有关,倘若CPU的个数是K点数的一个因子,则明显会缩短计算时间。运用CASTEP模块对W-BN模型和ZnO模型进行研究,证实了W-BN属于典型的间接带隙半导体结构,ZnO属于典型的直接...
【文章页数】：33 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 序言
第二章 Cluster 简介
第三章 材料计算软件CASTEP 简介
3.1 CASTEP 软件介绍
3.2 CASTEP 软件的主要功能
第四章 集群的构建
4.1 硬件
4.2 软件
4.2.1 系统搭建
4.2.2 网卡的激活
4.2.3 Linux 系统网络配置
4.3 无密码远程访问的实现
4.3.1 生成钥匙对
4.3.2 配置公钥
4.4 CASTEP 安装及许可证的安装
4.4.1 安装HP-MPI 并行环境
4.4.2 安装License Pack
4.4.3 安装MS 软件
4.4.4 NFS 挂载
4.4.5 编辑安装目录/share/data/machine.LINUX
第五章 集群性能监控——Ganglia
5.1 Ganglia 简介
5.2 Ganglia 安装
5.2.1 Ganglia 依赖的包的安装
5.2.2 Ganglia 的安装及配置文件的设置
5.2.3 web 页面浏览及操作配置文件
5.3 运行结果
第六章 并行收益及实例
6.1 CASTEP 软件的应用
6.1.1 建构模型
6.1.2 计算任务的设置
6.1.3 结构优化任务的设置
6.1.4 计算体系性质的设置
6.1.5 计算结果的分析
6.2 运用CASTEP 模块对ZnO 进行研究
6.2.1 计算模型和计算方法
6.2.2 ZnO 几何优化和能带
6.2.3 ZnO 的能带态密度
6.2.4 ZnO 本征缺陷（Vo）的理论计算
第七章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mg2+掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响[J]. 王秀琴,袁宁一,范利宁,李金华. 江苏工业学院学报. 2007(03)
[2]Ga Al In掺杂ZnO电子结构的第一性原理计算[J]. 张富春,邓周虎,阎军锋,允江妮,张志勇. 电子元件与材料. 2005(08)
[3]在蓝宝石衬底上生长的氧化锌p-n同质结发光二极管[J]. 矫淑杰,张振中,吕有明,申德振,赵东旭,张吉英,姚斌,范希武. 发光学报. 2005(04)
[4]In掺杂ZnO薄膜的制备及其特性研究[J]. 朋兴平,杨映虎,宋长安,王印月. 光学学报. 2004(11)
[5]PC Cluster系统集成技术与并行处理效率分析[J]. 赖能和. 石油地球物理勘探. 2003(S1)
[6]ZnO薄膜p型掺杂的研究进展[J]. 叶志镇,张银珠,徐伟中,吕建国. 无机材料学报. 2003(01)
[7]ZnO及其缺陷的电子结构[J]. 徐彭寿,孙玉明,施朝淑,徐法强,潘海斌. 中国科学（A辑）. 2001(04)
博士论文
[1]ZnO半导体光电材料的制备及其性能的研究[D]. 吕建国.浙江大学 2005
硕士论文
[1]MgZnO电子结构及ZnO高压相变的第一性原理研究[D]. 高伟吉.东北师范大学 2009
[2]含硼（B）光电子材料的理论计算和实验研究[D]. 王飞华.北京邮电大学 2008
[3]基于第一性原理的ZnO材料的计算机模拟计算[D]. 董珊.西安电子科技大学 2008
[4]ZnO薄膜和ZnO紫外探测器[D]. 陈汉鸿.浙江大学 2002
本文编号：3678144
【文章页数】：33 页
【学位级别】：硕士
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中文摘要
英文摘要
第一章 序言
第二章 Cluster 简介
第三章 材料计算软件CASTEP 简介
3.1 CASTEP 软件介绍
3.2 CASTEP 软件的主要功能
第四章 集群的构建
4.1 硬件
4.2 软件
4.2.1 系统搭建
4.2.2 网卡的激活
4.2.3 Linux 系统网络配置
4.3 无密码远程访问的实现
4.3.1 生成钥匙对
4.3.2 配置公钥
4.4 CASTEP 安装及许可证的安装
4.4.1 安装HP-MPI 并行环境
4.4.2 安装License Pack
4.4.3 安装MS 软件
4.4.4 NFS 挂载
4.4.5 编辑安装目录/share/data/machine.LINUX
第五章 集群性能监控——Ganglia
5.1 Ganglia 简介
5.2 Ganglia 安装
5.2.1 Ganglia 依赖的包的安装
5.2.2 Ganglia 的安装及配置文件的设置
5.2.3 web 页面浏览及操作配置文件
5.3 运行结果
第六章 并行收益及实例
6.1 CASTEP 软件的应用
6.1.1 建构模型
6.1.2 计算任务的设置
6.1.3 结构优化任务的设置
6.1.4 计算体系性质的设置
6.1.5 计算结果的分析
6.2 运用CASTEP 模块对ZnO 进行研究
6.2.1 计算模型和计算方法
6.2.2 ZnO 几何优化和能带
6.2.3 ZnO 的能带态密度
6.2.4 ZnO 本征缺陷（Vo）的理论计算
第七章 结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Mg2+掺杂对ZnO薄膜结构和光学性能的影响[J]. 王秀琴,袁宁一,范利宁,李金华. 江苏工业学院学报. 2007(03)
[2]Ga Al In掺杂ZnO电子结构的第一性原理计算[J]. 张富春,邓周虎,阎军锋,允江妮,张志勇. 电子元件与材料. 2005(08)
[3]在蓝宝石衬底上生长的氧化锌p-n同质结发光二极管[J]. 矫淑杰,张振中,吕有明,申德振,赵东旭,张吉英,姚斌,范希武. 发光学报. 2005(04)
[4]In掺杂ZnO薄膜的制备及其特性研究[J]. 朋兴平,杨映虎,宋长安,王印月. 光学学报. 2004(11)
[5]PC Cluster系统集成技术与并行处理效率分析[J]. 赖能和. 石油地球物理勘探. 2003(S1)
[6]ZnO薄膜p型掺杂的研究进展[J]. 叶志镇,张银珠,徐伟中,吕建国. 无机材料学报. 2003(01)
[7]ZnO及其缺陷的电子结构[J]. 徐彭寿,孙玉明,施朝淑,徐法强,潘海斌. 中国科学（A辑）. 2001(04)
博士论文
[1]ZnO半导体光电材料的制备及其性能的研究[D]. 吕建国.浙江大学 2005
硕士论文
[1]MgZnO电子结构及ZnO高压相变的第一性原理研究[D]. 高伟吉.东北师范大学 2009
[2]含硼（B）光电子材料的理论计算和实验研究[D]. 王飞华.北京邮电大学 2008
[3]基于第一性原理的ZnO材料的计算机模拟计算[D]. 董珊.西安电子科技大学 2008
[4]ZnO薄膜和ZnO紫外探测器[D]. 陈汉鸿.浙江大学 2002
本文编号：3678144
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