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【转载】VASP计算Partial charge density VASP 分电荷密度

(2016-04-15 01:32:31)
标签:

科技

vasp

物理

http://valenhou.blog.edu.cn/home.php?mod=space&uid=1555909&do=blog&id=138287

Partial charge density计算或称为Band decomposed charge density计算,即计算特定的某个(或某些)k点和本征值(这些k点和本征值是相互对应的)所对应的本征波函数的平方(也就是电荷密度)。特别是用在 STM的计算中,以及分析特定能量范围内或能量点的化学键特征(或atomic characteristic)。

下面以计算金刚石结构Si(晶格常数为5.40 angstrom)的VBM(价带顶)为例:
一、先自洽计算得到收敛的电荷密度(CHGCAR和CHG)和波函数(W***ECAR).
%%%%%%%%%%%%%%%%%%
INCAR输入文件如下:
SYSTEM = Si
ENCUT = 400
ISTART = 0
ICHARG = 2
ISMEAR = -5
EDIFF = 1E-5
PREC = Accurate
%%%%%%%%%%%%%%%%%%
KPOINTS输入文件:
auto
0
M
11  11   11
0.0  0.0  0.0
%%%%%%%%%%%%%%%%%%
二、Gamma点的第4条能带(Si的价态顶在Gamma点,且Si原胞中的总价电子数是8)的Band decomposed charge density计算:
%%%%%%%%%%%%%%%%%%
INCAR输入文件如下:
SYSTEM = Si
ENCUT = 400
#ISTART = 1
#ICHARG = 11
ISMEAR = 0; SIGMA = 0.2
EDIFF = 1E-5
PREC = Accurate
#LW***E = .F.
#LCHARG = .F.
LPARD =.TRUE.
IBAND = 4
NBMOD = 1
KPUSE = 1
LSEPB=.TRUE.
LSEPK=.TRUE.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
KPOINTS输入文件如下:
k-points along high symmetry lines
 1
Reciprocal
  0.000000  0.000000  0.000000  1.00
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
这一步计算时,记得把前面一步计算得到的收敛的电荷密度文件CHGCAR和CHG,以及波函数文件(W***ECAR)拷贝到当前的计算目录中。

计算完后得到PARCHG.0004.0001,这个就是第四条能带在Gamma点对应的电荷密度文件。下面的图是根据这个文件画出在(110)面分布情况(等高线从0 e/A^3到0.215 e/A^3,间隔为0.01 e/A^3):
http://valenhou.blog.edu.cn/upload/album/200512/1133435160_52099.pngcharge density VASP 分电荷密度" TITLE="【转载】VASP计算Partial charge density VASP 分电荷密度" />

最后对下面的几个关键词进行解释:
LPARD:可赋予的值为.TRUE.或.FALSE.,它的默认值是.FALSE.,当为.TRUE.时,表示读入自洽收敛的CHGCAR和W***ECAR并进行Band decomposed charge density计算。

IBAND:它的赋值就是你想要计算的第几条能带或哪几条能带(比如要计算第4、5、6条能带,那么就设置IBAND = 4 5 6)。此时NBMOD的值就是所要计算的能带的条数(本例中,只计算一条能带,那么设置为1)。它和EINT不能一起用。

EINT:另一种指定所要计算能带的方式,它是指定计算某能量范围的Band decomposed charge density,一般是设置为两个实数,比如EINT= 4.00  5.00,此时
NBOMD的值设置为-2。如果只设置了一个数,那么表示计算从EINT到费米能级这个范围内的,此时NBOMD的值为-3.

NBOMD: 它的某些赋值情况在前面有介绍,下面补充:当设置0时,表示计算全部的电荷密度(并包括了未占据的能带);如果设置-1,就是通常的电荷密度计算,这也是它的默认值。

KPUSE:指定所要计算的k点(哪个或哪几个),比如本例中,要计算一个,并相应的在KPOINTS设置所要计算的k点。如果要计算好几个,那么设置KPUSE的值为这些k点在KPOINTS中的序号。

LSEPB:指定是不是要把计算的partial charge density按每个带分别写到各自对应的文件PARCHG.nb.http://10.45.224.15/vasp/img243.gifcharge density VASP 分电荷密度" />(设置为.TRUE.)中,还是把它们合并写到一个文件中(相当于把各个带对应的partial charge density加起来,设置为.FALSE.)。默认值为.FALSE.。

LSEPK:指定是不是把要计算的partial charge density按每个k分别写到各自对应的文件PARCHG.nk.http://10.45.224.15/vasp/img243.gifcharge density VASP 分电荷密度" />(设置为.TRUE.)中,还是把它们合并写到一个文件中(相当于把各个带对应的partial charge density加起来,设置为.FALSE.)。默认值为.FALSE.。

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