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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » Vasp&MedeA » 结构优化是否要DFT+U
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卡开发发

专家顾问 (著名写手)

Ab Initio Amateur
引用回帖:
10楼: Originally posted by wangyikeco at 2023-01-11 05:18:04
10.1103/PhysRevB.57.1505文章发表于1998年，有时代局限性，他用的是LDA (Local Density Approximation)，不是更好GGA (Generalized Gradient Approximation) functionals (like PBE)的。

对于金属或合金，用GG ...

1、LDA确实有其时代局限性，因为不考虑梯度修正从而导致overbinding的问题，GGA核心来说是对这个问题的修正。如果仅考虑势能面形状相关的问题，包括导数相关的性质，比如声子或者模量，确实会有改善。但是，overbinding的改善之外，交换-关联泛函的考量程度还包括自作用偏差，不管是LDA或是GGA甚至是后续的metaGGA，这一点迄今仍然可能是缺陷。我印象当中应该也有相关的benchmark有表现出GGA对一些吸附问题仍然有很大的偏差，对于金属（d、f族）及其氧化物中的局域磁矩可能会低估，以及窄带绝缘体的gap问题。

2、DFT+U可以视作为自作用修正（SIC）的方式之一，这一点在M Cococcioni（比如05年的PRL）以及A, Zunger一些文章都有提到。从广义Koopmans定理可衍生出线性响应方法和cRPA来获取U值的方案，这个过程不见得不同化学环境中的同种原子就被一视同仁的处理，类似方法比较成熟，还有没有更好的方案正在发展也拭目以待。当然，这两种方案也只是给U做合理使用（不凑数）的一种方式。因此金属或合金到底是不是GGA就足够了，要看讨论的问题而定。

3、DFT+GW或DFT+DMFT确实很好，但也很贵。另外一般的DMFT可能当中的U还是要通过类似上述方式确定的（本质上还是Hubbard模型），以及GW可能会用G0W0或者GW0，对初始波函数或密度的选取一定程度也有依赖。

4、U近些年在一些文献的使用确实有凑数的可能性，我们不做过多评价。如同我在9楼所说，DFT+U有诸多的局限性和任意性，除此之外，上述LDA、GGA或是mGGA等半局域泛函本身构造也没考虑DFT+U下去拟合参数，是否引入DFT+U而在double counting中消除不了，这样的问题也很难说。之所以这么做还是杂化泛函或者GW的代价还是非常昂贵，只能做一些妥协。

5、说回LZ的问题，LZ的问题应该是两个层次：
（1）到底弹性常数要不要加，我的评价是，加了有改善的可能性。那么会不会更差，也有可能，9楼也对这个事情简单阐述了一下。
（2）加了对弹性常数有没有影响，这是我上面一直在强调的，因为Hamiltonian都改变了，这样一来势能面的极小点位置已经能量及其导数值都可能被改变，我也拿出文献做例子，逻辑上说与LDA或者GGA甚至mGGA也没关系。主要是对“计算弹性常数不要U, U对弹性常数没有影响”这句话无法认同。
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11楼2023-01-11 11:06:44
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rlafite

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

如果体系的总能量对楼主很重要的话，也可以考虑全电子全势能(All-Electron and Full Potential)的augmented plane-wave ((L)APW) + local orbitals (lo) 方法，这方面有商业WIEN2k和免费的Elk程序可用
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12楼2023-01-12 02:15:09
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