VASP计算电子局域化函数应用案例

电子局域化函数常用量描述化学键类型，它的数值在0-1之间，0代表完全离域，1代表完全局域，0.5代表自由电子气的相互作用。

华算科技朱老师将详细介绍二维材料石墨烯的电子局域化函数计算流程和数据处理方法。

结构优化

首先通过晶体结构数据库下载层状材料石墨的cif文件，并生成POSCAR文件，然后去掉一层C原子，得到石墨烯结构，如下图所示。

然后编写结构优化的INCAR和KPOINTS文件。

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=1 #关闭自旋极化

ALGO=N #DAV算法优化电子波函数

NELM=60 #电子波函数最多计算60步

EDIFF=1E-5 #电子波函数能量收敛标准1E-5 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=100 #晶体结构和原子坐标优化步数最大100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

6 6 1 #K点网格密度

0 0 0 #K点网格中心平移矢量

自洽计算

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

LELF=.T. #输出ELFCAR文件

数据处理

完成自洽计算后VASP会输出ELFCAR文件，通过VESTA软件可获得ELF的三维和二维图，用于分析电子间相互作用。

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