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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 » 【求助】如何通过第一性原理计算xps
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gmgskcswls

银虫 (初入文坛)
引用回帖:
Originally posted by valenhou001 at 2010-05-26 21:34:56:
vasp能计算出芯电子(1s)的 chemical shift。

计算时INCAR参数该怎么设置？
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11楼2010-07-15 11:14:46
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valenhou001

至尊木虫 (职业作家)
★
zzy870720z(金币+1):谢谢指导 2010-07-15 14:28:04
引用回帖:
Originally posted by goldenfisher at 2010-05-26 22:00:25:
如果你只需要算k边的话，可以用pwscf计算

pwscf可以算的x-ray absorption(XAS)谱，但是定不出跃迁能量的绝对值，也就是能算出谱的形状，但是谱的能量位置不能和实验的进行对比，一般都是手动移到和实验谱的能量位置，然后比较谱的形状。

PWSCF也可以通过initial state approximation 或final state approximation来计算core level binding energy shift。这个可以参看pwscf自带的例子。

[ Last edited by valenhou001 on 2010-7-15 at 12:49 ]
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12楼2010-07-15 12:44:25
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valenhou001

至尊木虫 (职业作家)
★ ★
zzy870720z(金币+2):谢谢指点 2010-07-15 14:28:13
引用回帖:
Originally posted by gmgskcswls at 2010-07-15 11:14:46:


计算时INCAR参数该怎么设置？

具体的设置看一下vasp的源代码cl_shift.F里面开头的部分。

特别是SUBROUTINE INIT_CL_SHIFT这个里面的内容以及MODULE cl里面的变量的注释。

采用finital state approximation来计算core level binding energy shifts是通过总能之差的计算考虑。
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13楼2010-07-15 12:53:50
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valenhou001

至尊木虫 (职业作家)
★
zzy870720z(金币+1):谢谢侯老师指点 2010-07-15 19:20:56
ice_rain(金币+2):xiexie 2010-07-29 14:09:58
有关inital state and finial state的详细理解，可以看Stefan Hüfner的书Photoelectron spectroscopy: principles and applications：

http://books.google.com.sg/books ... Born%20&f=false
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14楼2010-07-15 16:14:37
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gmgskcswls

银虫 (初入文坛)

谢谢valenhou001

★ ★
lvjian8596(金币+2):感谢交流！ 2010-07-16 10:34:09
非常感谢valenhou001，不但告诉了方法，而且还指出了相关的参考文献，再次感谢！

我这些天用VASP计算了一个体系中Al（2p）电子的CLS，采用的方法是VASP—support提供的方法，在结构优化好后，固定所有原子，重新做两次计算：
for the initial state:
ICORELEVEL = 1
energy levels in OUTCAR
--> TOTEN(1)

for the final state:
ICORELEVEL = 2
CLNT = 1   (atom type as specified in POSCAR: dont forget to specify the
           atom with the removed e- as a separate type!)
CLN = 2   (n-quantum number of the removed e-)
CLL = 1   (l            "         "       "
CLZ = 1.0 ( number of removed e-)
--> TOTEN(2)

TOTEN(2) - TOTEN(1) energy needed to excite a core electron from the
core to a conduction band state

计算结果是：TOTEN(2) - TOTEN(1)= -5.91 eV。
这显然不符合物理规律，但是我又找不到问题出在哪里？
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15楼2010-07-16 10:25:42
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valenhou001

至尊木虫 (职业作家)
★ ★
zzy870720z(金币+2):谢谢侯老师讲解 2010-07-17 08:45:30
你把inital state approximation 和final state approximation可能理解错了。

在initial state approximation下，直接比较体系的芯能级本征值，不需要在体系里面创建一个core-hole，也就是不需要将某个原子的某一个芯电子拿掉。直接INCAR里面加上inital state approximation相应的关键词，做一次自洽计算，然后看两个不同位置的原子的芯能级的值，它们的差值就是core level binding energy shift。

在final state approximation下面，要计算两个不同位置的同一种种类原子的core level binding energy shift，先对位置A的原子，拿掉其内的一个芯电子(通过INCAR里面的参数设置，见我提到的源代码)，这样这个位置A上的原子上就创建了一个core-hole，再将这个芯电子放到了导带底(也就是未占据态上，由此保证整个体系还是电中性的。这些也是通过在INCAR里面设置相应的关键词, 即注意体系的总电子数。我这里说的"拿掉"、"放"等只是比较通俗的描述，对应的就是将芯电子激发到未占据态上)，这样进行自洽计算得到将位置A上的芯电子激发到未占据态后体系的总能。 再以同样的方式对位置B上的原子进行一次自洽计算得到将位置B上的芯电子激发到未占据态后体系的总能。由这两次总能计算得到的总能之差，得到位置A和位置B上原子的core level binding energy level shift。
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16楼2010-07-16 12:49:37
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goldenfisher

金虫 (著名写手)
★
lvjian8596(金币+1):感谢交流！ 2010-07-16 20:53:26
引用回帖:
Originally posted by valenhou001 at 2010-07-16 12:49:37:
你把inital state approximation 和final state approximation可能理解错了。

在initial state approximation下，直接比较体系的芯能级本征值，不需要在体系里面创建一个core-hole，也就是不需要将某个原子的某 ...

侯老师说得很好。只是我有一个问题，按我的理解，并不是一定要有core-hole才能算xps,比如H元素的赝势，只要paw重构之后应该就可以算了。还有很多低z元素，应该都可以用没有core-hole的赝势算。不知道我理解的对不对？
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17楼2010-07-16 20:04:29
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wei.ji

木虫 (正式写手)
彪悍。。。请问没有芯电子的元素怎么测xps么？
引用回帖:
Originally posted by goldenfisher at 2010-07-16 20:04:29:


侯老师说得很好。只是我有一个问题，按我的理解，并不是一定要有core-hole才能算xps,比如H元素的赝势，只要paw重构之后应该就可以算了。还有很多低z元素，应该都可以用没有core-hole的赝势算。不知道我理解的 ...

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http://sim.phys.ruc.edu.cn
18楼2010-07-16 22:23:07
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goldenfisher

金虫 (著名写手)
★ ★
zzy870720z(金币+2):谢谢指点 2010-07-17 08:45:56
引用回帖:
Originally posted by wei.ji at 2010-07-16 22:23:07:
彪悍。。。请问没有芯电子的元素怎么测xps么？


当然,这里说的xps已经不是传统意义的xps了。真实的xps应该是1s内壳层电子电离出去的那部分能量。但是在赝势计算中，实际上这个1s电子只是被"拿"到了外壳层电子，而认为造成了所谓的core-hole.对于H元素而言，只有一个1s电子，此时如果将这个电子再拿出去，就失去了所谓的PAW重构的意义，内壳层轨道波函数也没有了，此时怎么算xps呢？pwscf的例子中也有不用core-hole计算的例子。
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19楼2010-07-16 23:20:03
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wei.ji

木虫 (正式写手)
★ ★
lvjian8596(金币+2):感谢交流！ 2010-07-17 08:58:10
xps只是芯电子，不见得是1s
xps必然要芯电子，所以用xps根本测不出H来
不管是用paw，还是造一个带core-hole的赝势，或者用z+1模型，物理思想都是一样，仅此而已。
我不知道你有什么不明白的，至少你读下我那篇文章，我觉得里面说的已经很清楚了。
引用回帖:
Originally posted by goldenfisher at 2010-07-16 23:20:03:


当然,这里说的xps已经不是传统意义的xps了。真实的xps应该是1s内壳层电子电离出去的那部分能量。但是在赝势计算中，实际上这个1s电子只是被"拿"到了外壳层电子，而认为造成了所谓的core-hole.对于H ...

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http://sim.phys.ruc.edu.cn
20楼2010-07-17 01:52:38
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