非自洽计算(Non-self-consistent Calculation)是在自洽计算的基础上进行的进一步计算,其目的是在已有的自洽波函数和电荷密度的基础上,通过改变某些参数(如k点、电子占据数等)来计算特定的物理性质,例如能带结构、态密度(DOS)等。
在VASP中,非自洽计算通常用于计算能带结构、态密度、磁性等性质。例如,在计算态密度时,非自洽计算可以生成DOSCAR文件,其中包含每个原子轨道的分态密度信息,进而可以绘制态密度图。
VASP计算需要准备超算连接软件EASYCONNECT与SSH,建模软件VESTA,超算连接软件Winscp
jp-minerals.org/vesta/en/download.html
EasyConnect下载-EasyConnect最新版下载V7.6.7.0
Downloading WinSCP-6.5.3-Setup.exe :: WinSCP
ISTART=0 #开始新的任务,随机产生初始波函数
ICHARG=2 #开始新的任务,从原子电荷密度产生体系初始电荷密度
EDIFF=1E-5 #相邻两步电子迭代的能量差收敛标准
EDIFFG=-0.1 #离子弛豫的force的收敛标准
ISMEAR=0 #费米能级附近电子占据数为高斯分布,适合金属、半导体、绝缘体
Automatic generation #注释行
修改 INCAR 文件,让VASP执行自洽计算,修改LORBIT=10、NEDOS=1000
第四步,用脚本拆解DOSCAR文件并用Origin软件画态密度图
然后进到刚才非自洽计算的文件夹 crystal/pt/dos,下载总态密度DOS0文件
用Origin软件读取DOS0文件并绘制总态密度图。
华算科技朱老师给大家介绍pt001面的态密度计算,在上一期视频中已经完成了电荷计算,那么接下来把电荷计算的文件夹s变成dos,进入 dos 文件夹只需要修改INCAR,第一个ISTART改成1,代表读取波函数,第二个ICHARG 改成11,代表读取电荷密度且保持不变好,再加上 LORBIT 等于10,进行态密度的原子轨道的投影。最后加一个 NEDOS 等于 1000。 态密度取点个数增加到 1000 个点,保证曲线足够光滑,这样 INCAR就修改好了。保存,退出,提交计算任务,态密度计算完成后可以用 origin 软件进行绘图。
算好了之后会得到一个DOSCAR 文件,现在需要用到一个脚本叫做 split_dos进行分解,分解完之后会得到 DOS0、DOS1-4,其中 DOS0 是总态密度, 1 ~ 4 是 4 个pt原子的分态密度,然后就用 DOS0 来作图,展示其他的原子分态密度,大家可以仿照这个方法来做一下。
进到 DOS 文件夹下载 DOS0,下载完毕之后用 origin 软件导入刚才下载的 DOS0,可以得到 5 列数据,其中第一列是能量,第二第三列是态密度的上旋和下旋的数据,第四、第五列是上旋下旋对应电子态的积分。那么用前三列画一个图,得到这样一个曲线,接下来做一下横纵坐标的调整,横坐标能量,比如让它从- 6 到+ 6 间隔是2,纵坐标的话,-10到+ 10 间隔也用2。再调整一下它的横纵坐标的名称,横坐标是电子能量,然后纵坐标是态密度。然后再把曲线的粗细稍微调整一下,就得到了大概的一个态密度的一个结果。那么很显然,可以看到在费米能级 0 的这个位置,它是有电子态的,所以这个是一个金属的材料。大家有兴趣的话可以去绘制一下pt晶体的态密度,和表面 001 面进行做一个对比。
🎯500+博士团队护航,累计助力5️⃣0️⃣0️⃣0️⃣0️⃣➕篇科研成果,计算数据已发表在Nature & Science正刊及大子
声明:如需转载请注明出处(华算科技旗下资讯学习网站-学术资讯),并附有原文链接,谢谢!