《VASP实用教程》第四十七弹：硅价态和低层传导态

价态

• 概要：获得硅的价带的MLWFs。

• 目录：examples/example11/

• 输入文件

– silicon.scf 用于基态计算的PWSCF输入文件

– silicon.nscf用于获取统一网格上的Bloch状态的PWSCF输入文件。

– silicon.pw2wan pw2wannier90的输入文件

– silicon.win wannier90的输入文件

【1】运行PWSCF以获得硅的基态。

pw.x scf.out

【2】运行PWSCF以获得统一k点网格上的Bloch状态。请注意，我们要求的是4个低（价）带

pw.x nscf.out

【3】运行wannier90生成所需的重叠列表（写入 silicon.nnkp文件）。

wannier90.x -pp silicon

【4】运行pw2wannier90来计算Bloch状态和初猜的投影之间的重叠（写在silicon.mmn和 silicon.amn文件中）。

pw2wannier90.x pw2wan.out

【5】运行wannier90来计算MLWFs。

wannier90.x silicon

检查输出文件silicon.wout。总的分布在几次迭代后就收敛到最小值。请注意，每个MLWF的几何中心位于Si-Si键的中心。还请注意，由于MLWF仅由4×4个一元矩阵U^(k)定义，因此最小化价差的内存要求非常低。

通过在输入文件silicon.win中添加以下关键字来绘制MLWFs

wannier_plot = true

并重新运行wannier90。使用XCrySDen将它们可视化，例如，

xcrysden –xsf silicon_00001.xsf

价态+导态

• 概要：获得Si的价态和低位传导带态的MLWFs。绘制插值带结构图。对导带进行剪刀算符修正。

• 输入文件

– silicon.scf 用于基态计算的PWSCF输入文件

– silicon.nscf 在统一网格上获得Bloch状态的PWSCF输入文件

– silicon.pw2wan pw2wannier90输入文件

– silicon.win wannier90输入文件

价态和低位导态可以用具有sp³样对称性的MLWFs表示。较低的传导态与较高的态之间不存在能隙。为了形成局域的WF，我们使用了参考文献中介绍的解构过程[1]。内外能窗的位置如下图所示。

硅的能带结构显示了外部和内部能量窗口的位置。

【1】修改输入文件，运行PWSCF和wannier90。

检查输出文件silicon.wout。扩散的最小化发生在两个步骤中。首先，我们将Ω_I最小化–这是在分解过程中提取最佳子空间。然后，我们将Ω_O+Ω_OD最小化。

【2】在输入文件 silicon.win 中添加以下命令，绘制能带结构。

restart = plot

bands_plot = true

并重新运行wannier90。silicon_band.dat和silicon_band.gnu文件就会被创建。使用gnuplot绘制能带结构图

myshell> gnuplot

gnuplot> load ‘silicon_band.gnu’

能带结构插值的k点路径是在kpoint_path块中设置的。尝试沿着不同的路径绘制。

参考：

[1] I. Souza, N. Marzari, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 65, 035109 (2001).

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