VASP计算杂化能带详细步骤教程

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

POSCAR

复制代码

，调用

vaspkit-303

复制代码

(体相材料)或

-302

复制代码

(二维材料)得到

KPATH.in

复制代码

和

PRIMCELL.in

复制代码

文件；对于二维体系，需要检查

PRIMCELL.in

复制代码

文件的真空层是否沿

z

复制代码

方向，如果没有，可调用

vaspkit-923

复制代码

或者

vaspkit-407

复制代码

强制真空层沿

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

vaspkit-task302-symprec1E-6

复制代码

实现。
2.

cp PRIMCELL.vasp POSCAR

复制代码

后，用

VASP-PBE

复制代码

优化结构。

KPATH.in

复制代码

能带只针对于

PRIMITIVE CELL

复制代码

，缺少这一步，你可能得到错误的结果。如果有必要，比较

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

SeeK-Path

复制代码

产生的一致，包括比较

PRIMCELL.vasp

复制代码

和

HIGH_SYMMETRY_POINTS

复制代码

文件。需要指出的是

SeeK-Path

复制代码

只用于体相结构能带路径的产生。

3.

cp CONTCAR POSCAR

复制代码

，用

VASP-HSE

复制代码

继续优化结构；严格来说

HSE

复制代码

优化的结构与

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

vaspkit-251

复制代码

命令产生用于能带计算的

KPOINTS

复制代码

文件，

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

PBE

复制代码

计算一次并保存波函数。切记计算结束后，用

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，

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

INCAR

复制代码

关于

HSE

复制代码

计算参数，然后继续执行一次

VASP

复制代码

计算；
7.用

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