VASP计算常见问题解答 :ISMEAR 参数选择、磁性表面残留磁矩及 H 吸附位点迁移问题

Q1:朱老师有时候算出来的态密度图,-10eV左边,最高的这个峰有用吗?

VASP计算常见问题解答 :ISMEAR 参数选择、磁性表面残留磁矩及 H 吸附位点迁移问题

A:①这是内层的s电子的贡献;

②多数情况下没用,可以直接裁掉;

③什么时候有意义?赝势/价电子选择检查芯能级/化学位移对齐电子计数自检

Q2:老师,在计算态密度的时候对于金属氢化物这种体系,ISMEAR应该用几比较好?

A:一、结构优化/自洽计算:把它当金属,ISMEAR = 1,SIGMA = 0.1–0.2 eV;

二、DOS计算:用非自洽:ICHARG = 11,ISMEAR = -5,SIGMA = 0.05,并加密 k 点;

三、优化当金属用 ISMEAR=1,画 DOS 时改成 ICHARG=11, ISMEAR=-5;Γ-only 则用 ISMEAR=0/-1 小 σ。

Q3:朱老师,在磁性结构优化时,2*2*2超胞用反铁磁构型优化好了之后总磁矩是0,把超胞切110表面重新优化后残留磁矩很大,是不是MAGMOM设置不对啊?

A:不一定,可能原因有好几种:

若(110)方向上 AFM 是交替堆垛,而你用了奇数层,必然有剩余自旋;

表面少配位会放大局域磁矩、改变交换符号,导致表面层自发变成铁/亚铁磁,内层仍是 AFM,总磁矩≠0,这是物理效应;

切 slab 时原子顺序变化了,但你仍用体相的 MAGMOM 简写,没区分子晶格;或者沿用体相的 WAVECAR/CHGCAR,自旋被带歪。

Q4:老师,建在bridge位点的吸附H总是结构优化完跑到hollow位上去了?

A:这是物理正确,不是操作错了;

在 Pt(111) 上,H 的全局稳定位是三配位 hollow(fcc≈hcp);bridge 通常是扩散路径上的鞍点,不是局部极小;

把 H 放在 bridge 后做几何优化,它会无障碍滑到 hollow。

Q5:朱老师成键态和反键态的位置与费米能级之间有关系吗?

A:有关系,通过占据数发生作用:

费米能级 决定哪些态被占据;

成键/反键态对稳定性的贡献取决于它们相对费米能级的位置是否被占据;

分子:HOMO/LUMO 可是成键/非键/反键。给体系加电子若填到反键,键级下降、键变弱;抽电子若清空反键或占据成键更少,键变强。

固体/表面:成键与反键形成带。

若费米能级落在成键与反键之间的带隙,成键态满、反键空→键强、绝缘体;

若 费米能级切入反键带,反键被部分占据→键弱、易重构、金属性。

成键/反键与费米能级 的“关系”就是费米能级决定它们的占据;

成键态被占、反键态不占→键强;反之→键弱。

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