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luzihen

金虫 (正式写手)

[交流] VASP pDOS相加应不应该等于总DOS

今天有人讨论vasp算的pDOS加起来为什么不等于总DOS,做了点测试查了点文献,记录一下想法.如果有错请一定指正我.

首先给结论,不应该相等.

先看DOS定义[1]
VASP pDOS相加应不应该等于总DOS
这里用的eigenstate是Kohn-Sham eigenstate.是正交归一的.

再看pDOS定义[1]
VASP pDOS相加应不应该等于总DOS-1
这里|i><i|是投影算符.如果有|i>是正交归一的,那么有
VASP pDOS相加应不应该等于总DOS-2
就有
VASP pDOS相加应不应该等于总DOS-3
即各个轨道pDOS的和等于总DOS.
所以看pDOS到底等不等于总DOS就要看投影pDOS的轨道是不是正交归一的.

vasp的说明书[2]并没有明确给出vasp的计算的算法,但是看计算结果,一般能得到的是投影在s,p,d,f等轨道的pDOS,也就是atomic orbital的pDOS.然而由于原子轨道并非正交归一,所得的和并不一定保证是总DOS.

vasp说明书里面还提到了Wagner Seitz radius,也没有给出具体算法,GAPW网站给出了一个Wigner-Seitz LDOS的定义,如下
VASP pDOS相加应不应该等于总DOS-4
可见是画一个球,球里面的原子轨道pDOS都算,之外的都不算.基础依然是原子轨道,所以加起来依然不能保证等于总DOS.这么一看，
球不能把整个空间填满,所以也不应该相等.另外一篇文章给了一段话也说了.[3]
VASP pDOS相加应不应该等于总DOS-5

随手画了一个体系的总DOS和pDOS和，确实不相等.
VASP pDOS相加应不应该等于总DOS-6

上面说的有问题请指正，有兴趣的拿自己的体系测试一下看看相等不。


[1]https://wiki.fysik.dtu.dk/gpaw/documentation/pdos/pdos.html#density-of-states
[2]https://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/LORBIT.html
[3]Maintz, Stefan, et al. "Analytic projection from plane‐\wave and PAW wavefunctions and application to chemical‐\bonding analysis in solids." Journal of computational chemistry 34.29 (2013): 2557-2567.
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weiql08 obaica 竹雨_朝颜 Sahira

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1楼 2016-11-25 20:55:42
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weiql08

银虫 (小有名气)
★
luzihen(金币+1): 谢谢参与
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LDOS跟PDOS还不是一回事，昨天看到一个提法，对于金属，提到了赝带隙，用LDOS分析。不知对不对？

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
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6楼2016-11-25 21:10:45
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luzihen

金虫 (正式写手)
引用回帖:
21楼: Originally posted by beyond7765 at 2016-11-26 10:05:12
大神们知道怎样把正交的paw basis 转为正交的原子轨道吗？需要用原子轨道描述的状态做材料性质的分析。

不会.你搜一下lobster...可能可以...
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25楼2016-11-28 20:41:01
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obaica

禁言 (著名写手)
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luzihen(金币+1): 谢谢参与
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2楼2016-11-25 20:57:14
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青云丹鹤

至尊木虫 (文坛精英)
★
luzihen(金币+1): 谢谢参与
看不懂
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4楼2016-11-25 21:09:45
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luzihen

金虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by weiql08 at 2016-11-25 21:10:45
LDOS跟PDOS还不是一回事，昨天看到一个提法，对于金属，提到了赝带隙，用LDOS分析。不知对不对？

LDOS是不一样的,但是看vasp里面说的意思好像是这么做的..
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10楼2016-11-25 21:28:48
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obaica

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18楼2016-11-25 23:11:17
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beyond7765

新虫 (初入文坛)
★
luzihen(金币+1): 谢谢参与
大神们知道怎样把正交的paw basis 转为正交的原子轨道吗？需要用原子轨道描述的状态做材料性质的分析。

发自小木虫Android客户端
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21楼2016-11-26 10:05:12
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obaica

禁言 (著名写手)
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26楼2016-11-28 22:41:10
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竹雨_朝颜

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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顶！我在用QE计算时也碰到这个问题了！的确不相等！
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27楼2020-11-24 15:44:12
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Sahira

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
送红花一朵
确实是，刚刚画了一下不一样，很疑问，才过来查一下，感谢
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28楼2021-04-06 09:44:37
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guogencai3楼
2016-11-25 21:00   回复  
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xhmaohan5楼
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shenrenren7楼
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liubq088楼
2016-11-25 21:19   回复  
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吸血人狼城9楼
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caoquanrang11楼
2016-11-25 21:38   回复  
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lgp0112楼
2016-11-25 21:40   回复  
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dsctg13楼
2016-11-25 21:45   回复  
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psylhh14楼
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tzynew15楼
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tan91416楼
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jixiangbao17楼
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nono200919楼
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gorgan20楼
2016-11-26 09:19   回复  
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gorgan22楼
2016-11-26 18:52   回复  
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youngen23楼
2016-11-27 12:47   回复  
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wtbccq50524楼
2016-11-27 12:48   回复  
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