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颖颖的老虎

铁虫 (小有名气)

[求助] GGA+U在计算带隙、DOS、光学性质时,环境发生了改变,U值是否还有效?已有1人参与

1.gga方法会低估带隙,所以想使用gga+u的方法校正也找到了合适的U值,但值并不是固定的,找了两篇文章和我的都不一样,原因是什么,这样计算的带隙是一样了,那DOS、光学性质还一样吗?
2.在进行替位掺杂时,环境发生了改变,发现替位之后原来设置的U值清空了,这样计算结果是否有效。
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wangyikeco

木虫 (正式写手)

newbie

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小红豆: 金币+10, 应助指数+1 2023-12-27 16:45:37
替位掺杂可能导致晶体结构、电子结构以及电子相关性的变化,因此在进行替位掺杂时,原来设置的U值是否有效需要重新考虑。

掺杂可能会影响原子之间的相互作用、晶格参数、电荷分布等,这些变化可能会影响到计算电子结构时所需的U值。因此,在进行替位掺杂后,建议重新评估和调整U值,以确保其仍然适用于掺杂后的系统。

一般来说,对于替位掺杂,可以考虑以下步骤:

结构优化: 进行掺杂后的晶体结构优化,以获取准确的晶格参数和原子位置。

U值重新校准: 通过比较计算结果和实验数据,或者使用一些校准方法,重新评估U值。掺杂后可能需要调整U值以更好地描述电子相关性。

验证其他性质: 除了带隙,还需要验证其他性质,如态密度、光学性质等。确保所选择的U值在掺杂后的系统中仍然是合适的。

考虑新的环境影响: 替位掺杂可能改变了系统的环境,例如局域电子关联性或者电荷分布的变化。这些变化可能需要进一步的调整和考虑。

总之,进行替位掺杂后,原有的计算参数和结果可能不再适用,需要谨慎地重新评估并调整这些参数,以确保计算的准确性和可靠性。
3楼2023-12-27 02:30:49
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wangyikeco

木虫 (正式写手)

newbie

【答案】应助回帖

感谢参与,应助指数 +1
你提到的问题涉及到固体电子结构计算中的一些复杂性,特别是在处理带隙时使用GGA(广义梯度近似)和GGA+U方法时的差异。我会简要解释一下相关的概念。

GGA方法: 广义梯度近似是一种密度泛函理论(DFT)的近似方法,用于处理电子结构。然而,GGA方法在描述一些体系的带隙时往往会出现低估的情况,尤其是对于一些具有强关联性的体系,如过渡金属氧化物等。

GGA+U方法: GGA+U方法是对GGA方法的一种修正,旨在更好地描述具有局域电子关联性的系统,如过渡金属氧化物。U值是一个参数,表示轨道的Coulomb相互作用和交换相互作用的强度。

关于你提到的U值不固定的问题,这可能是因为不同的研究者、文献或软件包使用不同的方法来确定U值。U值的选择通常需要通过比较计算结果和实验数据,或者通过校准以获得最佳的性能。不同的U值可能会导致略微不同的电子结构和带隙。

至于你的最后一个问题,计算的带隙相同是否意味着DOS(态密度)和光学性质也相同,这取决于系统的具体性质。带隙是能带结构的一部分,而DOS和光学性质通常需要更详细的信息。即使带隙相同,如果电子分布在能带中的方式不同,DOS和光学性质仍可能有所不同。

在使用GGA+U方法时,除了带隙之外,还要关注其他性质,例如态密度、光学吸收谱等,以确保模拟的物理性质与实验结果一致。最终,这需要在每个具体的研究中仔细验证和调整参数,以确保所选择的U值在描述电子结构时是合适的。
2楼2023-12-27 02:29:23
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颖颖的老虎

铁虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by wangyikeco at 2023-12-27 02:30:49
替位掺杂可能导致晶体结构、电子结构以及电子相关性的变化,因此在进行替位掺杂时,原来设置的U值是否有效需要重新考虑。

掺杂可能会影响原子之间的相互作用、晶格参数、电荷分布等,这些变化可能会影响到计算电 ...

你好,我用gga+u进行几何优化,总能量底下出现WARNING: Hubbard U run with fixed occupancies:  Results can be inaccurate or ev
en wrong!是什么意思啊,对结果有影响吗?
4楼2023-12-30 09:16:21
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wangyikeco

木虫 (正式写手)

newbie

引用回帖:
4楼: Originally posted by 颖颖的老虎 at 2023-12-30 09:16:21
你好,我用gga+u进行几何优化,总能量底下出现WARNING: Hubbard U run with fixed occupancies:  Results can be inaccurate or ev
en wrong!是什么意思啊,对结果有影响吗?...

这个警告表明在使用GGA+U(Generalized Gradient Approximation with Hubbard U correction)进行几何优化时,你选择了使用固定占据数的Hubbard U方法。Hubbard U是一种用于修正DFT(密度泛函理论)在处理具有局域电子相关性的体系时的一种修正方法,通常用于过渡金属和过渡金属氧化物等系统。

警告的含义是,使用Hubbard U时,占据数被设置为固定值,这可能导致结果的不准确或错误。这是因为Hubbard U的正确应用通常需要自洽地更新占据数,而不是将其固定为初始值。

在计算中使用固定占据数的Hubbard U可能导致计算结果不准确,特别是在系统中存在强烈的电子相关性时。因此,建议在使用Hubbard U时,尽可能允许占据数的自洽迭代,以获得更准确的结果。

你可以尝试调整计算设置,确保Hubbard U方法中占据数的自洽迭代,以避免这个警告并提高结果的准确性。
5楼2023-12-31 00:52:27
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