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guifan

木虫 (著名写手)

[交流] 【重点讨论】Castep中的Empty Band的用处和设置?(参与讨论就有机会赢取大礼包!) 已有14人参与

在Castep中,有两处地方出现了Empty Band的设置:
1, Electronic/SCF
2, Properties/Band structure
不知各位虫友有没有注意到这两处参数的设置,特别是前一项可能涉及到比较深入的理论基础!
后一项的意义是:Band Structure中的Empty Band使用SCF中计算得到的Hamilton数据对能带进行填充。这时候单纯从能带理论出发,价带表明填充了电子的能带,而空带则表明未填充电子的能带。这时候设置Empty Band,则表明需要在Fermi面以上增加空带数。
对前一项的意义,在此希望发挥集体的智慧,请各位虫友一起来讨论一下!

[ Last edited by wuli8 on 2009-12-23 at 13:02 ]
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acridine

木虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包,谢谢回帖交流
wuli8(金币+5,VIP+0):十分感谢!!!!! 12-22 09:39
aylayl08(金币+2,VIP+0):谢谢解答,很受启发 12-22 10:20
wuli8(金币+10,VIP+0):重点讨论帖的大礼包!(*^__^*) …… 12-23 12:58
引用回帖:
Originally posted by Bronco101 at 2009-12-21 13:56:
= = 下面用我们在算的一个体系为例子说明一下,有不正确的,还要请各位专家斧正。
如果我计算的体系分子式可以写成:W3C3,大家都知道C:2s22p2 W:4s24p45d66s2
对于C原子来说,其外层电子轨道简并数为:1(s)+3 ...

我的理解也不一定正确,但我认为这里边的empty band和基组是没有关系的,因为平面波基组主要是取决于计算时所设置截断能。我认为这里的empty band可以看成是scf计算时额外考虑的n条能带。
比如某个体系,根据体系电子总数,电子应该占据到第N条能带。那么对于绝缘体,计算时认为能量最低的N条能带被占据就可以了,而第N+1条是空的。计算不会出现问题。
而对于金属,电子占据则比较复杂,尤其是在scf自洽的过程中。比如我们设置计算了4条空带,那么可能出现这种情况:某个k点的电子能量较低,甚至连第N+4条能带也是被占据的,就是说:此时在这个k点没有空带,因而castep无法确定在这个k点第N+5条能带是否需要被占据,因此提示你:There are no empty bands for at least one kpoint and spin; this may slow the convergence and/or lead to an inaccurate ground state
这个情况有可能是自洽过程中偶然出现的,可能随着自恰的进行,这个k点上的电子找到了能量更低的位置,转移到别的k点上,那么这个k点上就又出现了空带,这个提示就会消失,不会影响之后的结果。但如果这个问题保持存在,则会造成错误。因此有:If this warning persists, you should consider increasing nextra_bands and/or reducing smearing_width in the param file

[ Last edited by acridine on 2009-12-21 at 23:14 ]
12楼2009-12-21 23:06:13
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xirainbow

木虫 (正式写手)

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TIGERYZZ(金币+2,VIP+0):谢谢交流 12-20 15:34
wuli8(金币+8,VIP+0):重点讨论帖的大礼包!(*^__^*) …… 12-23 12:54
SCF迭代时是需要求解KS方程的
而平面波的基组的维度通常都在十万以上
你想让计算机求解十万以上的矩阵的本征值目前非常困难
因此就有了这个参数

可以看看这个:)
http://blog.sina.com.cn/s/blog_5f15ead20100e1l5.html
2楼2009-12-20 15:27:26
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limaojlu

金虫 (正式写手)

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qasd(金币+3,VIP+0):xiexie~ 12-20 18:59
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个人浅见,一般的绝缘体,应该空带即使很少做自洽也不会有问题,但对于有一些情况,如半金属,他就不是每个K点都是有带隙的,这时就要小心空带的设置了。而对于性质中的空带,个人认为,如果你要计算一些光频的性质时,如介电常数,应该多加空带,因为他们是通过计算导带和价带的跃迁矩阵元积分获得的。
3楼2009-12-20 15:37:16
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xbelinda

银虫 (小有名气)

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qasd(金币+2,VIP+0):xiexie~ 12-20 18:59
wuli8(金币+4,VIP+0):重点讨论帖的大礼包!(*^__^*) …… 12-23 12:57
不论是金属还是绝缘体,都需要一定的空带,这个主要是前几步自洽的时候,空带是有占据的。如果没有空带的话,计算很可能是不准确的!
4楼2009-12-20 16:19:09
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