VASP计算杂化能带详细步骤教程

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学术之友   2019-6-7 07:19   6358   0
本文前面部分为VASPKIT开发者Vei Wang老师所写,后面部分为笔者自己所加。
[h2]一、VASP结合VASPKIT软件HSE06计算步骤:[/h2]1.准备
  1. POSCAR
复制代码
,调用
  1. vaspkit-303
复制代码
(体相材料)或
  1. -302
复制代码
(二维材料)得到
  1. KPATH.in
复制代码
  1. PRIMCELL.in
复制代码
文件;对于二维体系,需要检查
  1. PRIMCELL.in
复制代码
文件的真空层是否沿
  1. z
复制代码
方向,如果没有,可调用
  1. vaspkit-923
复制代码
或者
  1. vaspkit-407
复制代码
强制真空层沿
  1. z
复制代码
方向。另外,如果需要改变识别结构对称性精度(symprec默认值为1E-5),可通过
  1. vaspkit-task302-symprec1E-6
复制代码
实现。
2.
  1. cp PRIMCELL.vasp POSCAR
复制代码
后,用
  1. VASP-PBE
复制代码
优化结构。
  1. KPATH.in
复制代码
能带只针对于
  1. PRIMITIVE CELL
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,缺少这一步,你可能得到错误的结果。如果有必要,比较
  1. KPATH.in
复制代码
文件中的能带路径是否与在线能带路径产生工具
  1. SeeK-Path
复制代码
产生的一致,包括比较
  1. PRIMCELL.vasp
复制代码
  1. HIGH_SYMMETRY_POINTS
复制代码
文件。需要指出的是
  1. SeeK-Path
复制代码
只用于体相结构能带路径的产生。



3.
  1. cp CONTCAR POSCAR
复制代码
,用
  1. VASP-HSE
复制代码
继续优化结构;严格来说
  1. HSE
复制代码
优化的结构与
  1. PBE
复制代码
方法得到的有差别,只是不同的体系差别程度有所不同(可选)
4.调用
  1. vaspkit-251
复制代码
命令产生用于能带计算的
  1. KPOINTS
复制代码
文件,
  1. KPOINTS
复制代码
文件包含两部分为:第一部分为不可约布里渊区权重不为零的K点,用于自洽计算得到正确的费米能;第二部分为权重为零的沿着特定能带的K点,用于能带计算;
5.先用
  1. PBE
复制代码
计算一次并保存波函数。切记计算结束后,用
  1. vaspkit-252
复制代码
命令检查一下能带是否合理。概念一定要清楚,
  1. PBE
复制代码
能带也可以采用这种方法得到,和常规分两步计算得到能带是等价的。
6.修改
  1. INCAR
复制代码
关于
  1. HSE
复制代码
计算参数,然后继续执行一次
  1. VASP
复制代码
计算;
7.用
  1. vaspkit-252
复制代码
提取杂化密度泛函能带数据。
[h2]二、下面附上VASP官网HSE06计算教程:[/h2]Procedure 1: Standard procedure (suitable for DFT calculations)
Only possible within DFT. Described in Fcc Si bandstructure example:
Standard self-consistent (SC) run
POSCAR
    1. system Si
    复制代码
    1. 5.430
    复制代码
    1. 0.5 0.5 0.0
    复制代码
    1. 0.0 0.5 0.5
    复制代码
    1. 0.5 0.0 0.5
    复制代码
    1. 2
    复制代码
    1. cart
    复制代码
    1. 0.00 0.00 0.00
    复制代码
    1. 0.25 0.25 0.25
    复制代码
INCAR (see INCAR.dft)
    1. ISMEAR =  0
    复制代码
    1. SIGMA  =  0.01
    复制代码
    1. NBANDS = 8
    复制代码
KPOINTS (see KPOINTS.6)
    1. 6x6x6
    复制代码
    1. 0
    复制代码
    1. G
    复制代码
    1. 6 6 6
    复制代码
    1. 0 0 0
    复制代码
Non-SC calculation (ICHARG=11)
Use preconverged CHGCAR file and a suitable KPOINTS file
INCAR
    1. ISMEAR =  0
    复制代码
    1. SIGMA  =  0.01
    复制代码
    1. NBANDS = 8
    复制代码

    1. ICHARG = 11 #read charge from CHGCAR and keep fixed
    复制代码
    1. LORBIT = 11
    复制代码
KPOINTS (see KPOINTSPBEbands)
    1. k-points for bandstructure L-G-X-U K-G
    复制代码
    1. 10
    复制代码
    1. line
    复制代码
    1. reciprocal
    复制代码
    1. 0.50000  0.50000  0.50000    1
    复制代码
    1. 0.00000  0.00000  0.00000    1
    复制代码

    1. 0.00000  0.00000  0.00000    1
    复制代码
    1. 0.00000  0.50000  0.50000    1
    复制代码

    1. 0.00000  0.50000  0.50000    1
    复制代码
    1. 0.25000  0.62500  0.62500    1
    复制代码

    1. 0.37500  0.7500   0.37500    1
    复制代码
    1. 0.00000  0.00000  0.00000    1
    复制代码

Procedure 2: 0-weight (Fake) SC procedure (works DFT & hybrid functionals)
This procedure can be applied to compute bandstructure at hybrid functionals and DFT level (see the HSE_bandstructure.sh script).
Standard DFT run
Just as before
INCAR (see INCAR.dft)
    1. ISMEAR =  0
    复制代码
    1. SIGMA  =  0.01
    复制代码
    1. NBANDS = 8
    复制代码
KPOINTS (see KPOINST.6)
    1. 6x6x6
    复制代码
    1. 0
    复制代码
    1. G
    复制代码
    1. 6 6 6
    复制代码
    1. 0 0 0
    复制代码
Hybrid calculation using a suitably modified KPOINTS file
INCAR (see INCAR.hse)
    1. ISMEAR =  0
    复制代码
    1. SIGMA  =  0.01
    复制代码

    1. LHFCALC = .TRUE. ; HFSCREEN = 0.2 ; AEXX = 0.25
    复制代码
    1. ALGO = D ; TIME = 0.4 ; LDIAG = .TRUE.
    复制代码

    1. EDIFF = 1.E-6
    复制代码

    1. NBANDS = 8
    复制代码
KPOINTS (see KPOINTSHSEbands.6 and README.txt)
    1. Automatically generated mesh
    复制代码
    1. 26
    复制代码
    1. Reciprocal lattice
    复制代码
    1. 0.00000000000000    0.00000000000000    0.00000000000000    1
    复制代码
    1. 0.16666666666667    0.00000000000000    0.00000000000000    8
    复制代码
    1. 0.33333333333333    0.00000000000000    0.00000000000000    8
    复制代码
    1. 0.50000000000000    0.00000000000000    0.00000000000000    4
    复制代码
    1. 0.16666666666667    0.16666666666667    0.00000000000000    6
    复制代码
    1. 0.33333333333333    0.16666666666667    0.00000000000000    24
    复制代码
    1. 0.50000000000000    0.16666666666667    0.00000000000000    24
    复制代码
    1. -0.33333333333333    0.16666666666667    0.00000000000000   24
    复制代码
    1. -0.16666666666667    0.16666666666667    0.00000000000000   12
    复制代码
    1. 0.33333333333333    0.33333333333333    0.00000000000000    6
    复制代码
    1. 0.50000000000000    0.33333333333333    0.00000000000000    24
    复制代码
    1. -0.33333333333333    0.33333333333333    0.00000000000000   12
    复制代码
    1. 0.50000000000000    0.50000000000000    0.00000000000000    3
    复制代码
    1. 0.50000000000000    0.33333333333333    0.16666666666667    24
    复制代码
    1. -0.33333333333333    0.33333333333333    0.16666666666667   24
    复制代码
    1. -0.33333333333333    0.50000000000000    0.16666666666667   12
    复制代码
    1. 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.000
    复制代码
    1. 0.00000000 0.05555556 0.05555556 0.000
    复制代码
    1. 0.00000000 0.11111111 0.11111111 0.000
    复制代码
    1. 0.00000000 0.16666667 0.16666667 0.000
    复制代码
    1. 0.00000000 0.22222222 0.22222222 0.000
    复制代码
    1. 0.00000000 0.27777778 0.27777778 0.000
    复制代码
    1. 0.00000000 0.33333333 0.33333333 0.000
    复制代码
    1. 0.00000000 0.38888889 0.38888889 0.000
    复制代码
    1. 0.00000000 0.44444444 0.44444444 0.000
    复制代码
    1. 0.00000000 0.50000000 0.50000000 0.000
    复制代码
Please note that step two requires a WAVECAR obtained from a standard DFT run (not an HSE calculation), otherwise the resulting conduction bands often have a zig-zag structure.
[h2]三、网上其它经典HSE06计算教程:[/h2]1)http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=4232787&fpage=1
2)http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=6105659
3)http://blog.sciencenet.cn/blog-567091-732988.html
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