态密度计算详细步骤解析：VASP软件操作（结构优化/自洽计算/数据处理）全流程

态密度（Density of States, DOS）是凝聚态物理、材料科学和量子力学中的一个重要概念，用于描述系统中能量间隔内的微观状态数。它在计算材料的电子结构、热力学性质、光学性质等方面具有重要意义。这里华算科技朱老师将详细介绍态密度计算步骤和数据处理方法。

以VASP软件为例，首先通过晶体结构数据库下载材料的cif文件，或者在此基础上构建一些特殊模型，比如二维结构，异质结构，团簇颗粒等模型，并生成POSCAR文件，并根据元素顺序构建POTCAR文件，然后编写结构优化的INCAR和KPOINTS文件。准备好这四个文件后即可开始结构优化计算。

INCAR文件：

ISTART=0 #随机产生初始波函数

ICHARG=2 #从原子电荷密度产生体系初始电荷密度

PREC=M #计算精度为Medium

ISPIN=2 #考虑自旋极化

ALGO=N #DAV算法优化电子波函数

NELM=100 #电子波函数最多计算100步

EDIFF=1E-4 #电子波函数能量收敛标准1E-4 eV

ENCUT=400 #平面波截断能400 eV

IVDW=11 #考虑范德华力修正

IBRION=2 #共轭梯度法优化晶体结构和原子坐标

NSW=200 #晶体结构和原子坐标优化步数最大200步

ISIF=3 #优化原子坐标和晶体结构

EDIFFG=-0.1 #原子残余力小于0.1 eV/A

ISMEAR=0 #费米能级附近电子占据数为高斯分布

SIGMA=0.1 #高斯分布展宽0.1 eV

KPOINTS文件：

Automatic generation #注释行

0 #自动产生K点网格

G #布里渊区K点网格以Gamma点为中心

2 6 6 #K点网格密度

0 0 0 #K点网格中心平移矢量

完成结构优化计算后，保持KPOINTS，POTCAR文件不变，将CONTCAR文件复制成POSCAR文件，并对结构优化的INCAR文件作如下修改：

IBRION=-1 #固定结构和原子位置保持不变

NSW=0 #仅作一步自洽计算

非自洽计算

完成自洽计算后，保持KPOINTS，POTCAR，POSCAR文件不变，将自洽计算的CHGCAR，WAVECAR保留下来，并对自洽计算的INCAR文件作如下修改：

ISTART=1 #读取波函数

ICHARG=11 #读取电荷密度且保持不变

NEDOS=1000 #态密度取点个数为1000点

LORBIT=10 #开启原子轨道分态密度投影

数据处理

完成态密度计算后，下载DOSCAR文件，并用vaspview软件打开，可获得总态密度，分态密度等重要信息

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