传统第一性原理表面吸附计算，需要手动建模、编写输入脚本并持续跟进任务，流程繁琐。借助 AsterFire Go 平台的 ABACUS Agent，仅用一句话描述吸附模型，系统就能自动完成 Pd (111) 表面 CO 吸附体系的全套结构优化，无需本地环境配置与人工干预，高效获取稳定吸附构型。

AsterFire Go 是一个用聊天就能做科学计算的平台。药物设计、蛋白模拟、分子动力学、量子化学、DFT 计算……打字告诉它你想算什么，最快速度给你结果。平台致力于让大家轻松调用各类算力，不用琢磨环境与集群配置、挑选方法、调试参数，把精力留给科研本身。现阶段封装了 SPONGE（对标 GROMACS）、ABACUS（对标 VASP）、ORCA（学术用途）、ProteinMPNN、DSDP（对标 Autodock Vina）、Bindcraft、RFdiffusion 等软件，同时还有文献检索总结、pdf 高保真翻译等百余种工具，均可通过自然语言调用或串入工作流。

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背景介绍：CO 吸附催化基础研究

钯（Pd）基催化剂在 CO 氧化、汽车尾气净化与电催化 CO₂ 还原等领域应用广泛，CO 分子在 Pd(111) 表面的吸附正是这些催化过程的起始步骤。吸附构型——包括吸附位点、分子取向与键长变化——直接影响后续反应路径与能垒，因此对 CO/Pd(111) 体系开展第一性原理结构优化，是表面催化机理研究的基础。

本例采用周期性平板模型描述 Pd(111) 表面：沿表面法向构建 4 层 Pd 原子层，并预留约 20 Å 真空层以消除层间相互作用；CO 以碳端朝下放置在表面 fcc hollow 位点上方，初始 C–Pd 距离约 2.5 Å，模型共含 34 个原子（Pd₃₂·CO）。

图 1：Pd(111) 吸附 CO 示意图

计算流程：一条工作流完成全部计算

在 AsterFire Go 中，用户只需一句话描述需求

（例如：「帮我搭一个 CO 吸附在 Pd(111) 面上的结构，表面取 4 层，扩胞 2×1，真空层 20 Å，CO 距表面 2.5 Å，然后用 ABACUS 做结构优化，力收敛限设为 0.05 eV/Å」），

平台即可自动编排并依次推进以下 8 个节点：

1. 材料库搜索（stru_worker_mp_searcher）：在 Materials Project 搜索 Pd 的体相结构；
2. 提取 material_id：自动解析搜索结果，获取 mp-2；
3. 下载体相结构（stru_worker_mp_downloader）：下载 Pd 的常规晶胞 CIF 文件；
4. 构建表面（stru_worker_slab）：基于体相切出 Pd(111) 表面，设置 4 层原子、2×1 扩胞、20 Å 真空层；
5. 添加吸附质（stru_worker_add_adsorbate）：在 fcc hollow 位点上方放置 CO，C 端朝下，初始高度 2.5 Å；
6. ABACUS 输入准备（abacus_worker_input_prepare）：自动生成 ABACUS 输入文件，采用 PBE 泛函、LCAO 基组、100 Ry 截断能；
7. 设置收敛标准（abacus_worker_inputs_modifier）：将力收敛限设为 0.05 eV/Å；
8. 结构优化（abacus_worker_relax）：GPU 加速完成晶格与原子位置的全弛豫。

图 2：一站式自动化流程

所有步骤的作业提交、参数配置、收敛判断与结果解析均由 ABACUS Agent 自动完成，全程无需编写脚本或干预集群。

结果解读：吸附体系成功收敛

图 3：弛豫收敛能量

从图 3 的能量收敛曲线可以看出，体系总能量随优化步数逐步下降并趋于平稳，表明结构优化顺利收敛，最终构型位于势能面的能量极小点附近。

图 4：最终吸附状态

结构优化顺利收敛

弛豫在第 32 步收敛，最终最大原子受力梯度 0.0348 eV/Å，低于设定的 0.05 eV/Å 收敛阈值，得到能量为 −110,924.78 eV 的稳定吸附构型。体系共含 34 个原子（Pd₃₂·CO），采用 PBE 泛函与 LCAO 基组，平面波截断能 100 Ry，k 点采样 [1, 5, 3]，Gaussian 展宽 0.004 Ry。

优化后的吸附构型显示：CO 以碳端朝下吸附在表面 fcc hollow 位点上方，C 原子与最近邻表面 Pd 原子的距离经优化后重新分布，C–O 键长约为 1.15 Å。与气相自由 CO 分子相比，吸附后 C–O 键略有伸长，符合 CO 在过渡金属表面发生化学吸附并伴随电荷转移的典型特征；该稳定构型为后续研究 CO 氧化等表面反应提供了可靠的初始结构。