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watermall

金虫 (小有名气)

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[交流] 【求助】siesta输入文件中赝势文件的作用？

最近要用siesta，但发现siesta输入文件关于描述原子的赝势有点不明白
例如在siesta home/Tests/graphite_c6_full 这个例子中，
输入文件为：
===============================
SystemLabel graphite_c6_full
NumberOfAtoms       4

NumberOfSpecies    1
%block ChemicalSpeciesLabel
1 6 C.pbe
%endblock ChemicalSpeciesLabel

%block PS.lmax
C.pbe 2
%endblock PS.lmax

LatticeConstant 1.0 Ang
%block LatticeParameters
2.4610 2.4610 6.7080 90.0000 90.0000  120.0000
%endblock LatticeParameters

AtomicCoordinatesFormat Fractional
%block AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies
0.000000000 0.000000000 0.000000000    1
0.000000000 0.000000000 0.500000000    1
0.333333333 0.666666667 0.000000000    1
0.666666667 0.333333333 0.500000000    1
%endblock AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies

MM.Cutoff 20.0 Ang
%block MM.Potentials
1 1 C6 15.19 1.56
%endblock MM.Potentials

XC.functional GGA
XC.authors PBE

PAO.EnergyShift  0.0025 Ry
PAO.SplitNorm 0.30
PAO.SplitNormH 0.50

PAO.SoftDefault true
PAO.SoftPotential 50.0 Ry
PAO.SoftInnerRadius 0.80

kgrid_cutoff 16.0 Ang

PAO.BasisSize TZ2P

ElectronicTemperature 0 K

%block GridCellSampling
0.5 0.5 0.5
%endblock GridCellSampling

DM.MixingWeight    0.30
DM.NumberPulay    5

MD.TypeofRun CG
MD.VariableCell true
MD.NumCGsteps 100
MD.MaxForceTol 0.01 eV/Ang
MD.MaxStressTol 200 bar

LongOutput true
UseSaveData true
=================================
既然已经在block ChemicalSpeciesLabel 中定义了 C的赝势，为啥后面还要给出
XC.functional GGA
XC.authors PBE
PAO.EnergyShift  0.0025 Ry
PAO.SplitNorm 0.30
PAO.SplitNormH 0.50
PAO.SoftDefault true
PAO.SoftPotential 50.0 Ry
PAO.SoftInnerRadius 0.80
PAO.BasisSize TZ2P
这么多基组的信息？

我以前用的是pwscf，用的是基于平面波的赝势，计算的时候，选择好要用的赝势，再选择合适的截断能量，就可以计算了。有点搞不明白siesta用赝势和基组的原理，不知道我的问题有没有问清楚，但还是希望有人能够帮忙解决下。

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1楼 2010-09-16 21:19:14

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byin

铜虫 (正式写手)

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★
watermall(金币+1): 谢谢参与

引用回帖:

337218楼: Originally posted by linso at 2010-09-17 00:43:04:
以下纯粹是我的个人理解，如果有误还请不吝指正:-)
所有对问题的回答均以 ## --> 开头, ##在fdf文件中是注释。

最近要用siesta，但发现siesta输入文件关于描述原子的赝势有点不明白
例如在siesta hom ...

LDA计算使用GGA的赝势，这个该怎么理解？

难道是核电子用GGA，价电子用LDA？

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6楼2012-05-03 12:01:39

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linso

银虫 (初入文坛)

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watermall(金币+1):谢谢参与
zzy870720z(金币+2):谢谢讨论 2010-09-17 08:22:22
watermall(金币+10): 2010-09-17 13:31:12

以下纯粹是我的个人理解，如果有误还请不吝指正:-)
所有对问题的回答均以  ## --> 开头,  ##在fdf文件中是注释。

最近要用siesta，但发现siesta输入文件关于描述原子的赝势有点不明白
例如在siesta home/Tests/graphite_c6_full 这个例子中，
输入文件为：
===============================
SystemLabel graphite_c6_full
NumberOfAtoms       4

NumberOfSpecies    1
%block ChemicalSpeciesLabel
1 6 C.pbe                            ##--> 程序将读取C.pbe.psf文件
%endblock ChemicalSpeciesLabel

%block PS.lmax
C.pbe 2                                  ##--> for C.pbe, max KB projector = 2
%endblock PS.lmax

LatticeConstant 1.0 Ang
%block LatticeParameters
2.4610 2.4610 6.7080 90.0000 90.0000  120.0000
%endblock LatticeParameters

AtomicCoordinatesFormat Fractional
%block AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies
0.000000000 0.000000000 0.000000000    1
0.000000000 0.000000000 0.500000000    1
0.333333333 0.666666667 0.000000000    1
0.666666667 0.333333333 0.500000000    1
%endblock AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies

MM.Cutoff 20.0 Ang
%block MM.Potentials
1 1 C6 15.19 1.56                         ##--> Grimme type Van der Vaals经验修正的参数  !! attention,  Grimme type Van der Vaals经验修正现在到了Version 3(DFTD3), siesta这里是version 2
%endblock MM.Potentials

XC.functional GGA
XC.authors PBE

PAO.EnergyShift  0.0025 Ry
PAO.SplitNorm 0.30
PAO.SplitNormH 0.50

PAO.SoftDefault true
PAO.SoftPotential 50.0 Ry
PAO.SoftInnerRadius 0.80

kgrid_cutoff 16.0 Ang

PAO.BasisSize TZ2P

ElectronicTemperature 0 K

%block GridCellSampling
0.5 0.5 0.5
%endblock GridCellSampling

DM.MixingWeight    0.30
DM.NumberPulay    5

MD.TypeofRun CG
MD.VariableCell true
MD.NumCGsteps 100
MD.MaxForceTol 0.01 eV/Ang
MD.MaxStressTol 200 bar

LongOutput true
UseSaveData true
=================================
既然已经在block ChemicalSpeciesLabel 中定义了 C的赝势，为啥后面还要给出
XC.functional GGA             ##--> 即使赝势是LDA的, 这里也可以指定为GGA,程序此时程序使用GGA进行计算，但使用LDA的赝势，不对应对不对，呵呵， siesta  从赝势文件中读取生成赝势的functional 类型后不一定以后用那种类型，缺省是LDA, 我的意思是，即使是GGA赝势文件，如果这里不设的话，程序会用LDA function 计算，但使用的是GGA赝势(嗨，说得很拗口，不知你能理解这些话不，如果你看原代码得话，倒是很快能理解)
XC.authors PBE                ##--> 原因同上，缺省LDA的XC.authors 是PZ
                                       ##--> 如果赝势和程序中使用的functional 不对应，输出中应该有类似 "WARNING: Pseudopotential generated with" 的
PAO.EnergyShift  0.0025 Ry    ##--> 这些参数都是用来
PAO.SplitNorm 0.30             ##--> 调整basis set的，可以控制basis的形状和用于spilt 位置
PAO.SplitNormH 0.50          ##--> basis set 优化，
PAO.SoftDefault true             ##--> 详见 siesta 07年的workshop
PAO.SoftPotential 50.0 Ry       ##--> siesta\workshop\18-22 June 2007\19 June\Bases.pdf
PAO.SoftInnerRadius 0.80       ##--> 和
PAO.BasisSize TZ2P                ##--> siesta\workshop\18-22 June 2007\19 June\BasisOptimization.pdf
这么多基组的信息？

我以前用的是pwscf，用的是基于平面波的赝势，计算的时候，选择好要用的赝势，再选择合适的截断能量，就可以计算了。
##--> 在siesta 中不一定， basis set和赝势都要optimise才会有很好的结果（一般定性结果的话，不优化是没问题的）
其中赝势影响小，basis set影响大。截断能量是kgrid_cutoff 或MeshCutoﬀ，用来控制grid的密度，这个cutoff 与pwscf 中ecutrho, ecutrho 或 ecutwfc相比，算是有类似关系， pwscf 的ecut{rho|wfc} 是控制kinetic energy 截尾的，也就是波函数\psi = \sum C_{k+G} | k+ G >,  (K+G)^2 <=  ecutwfc，siesta 的kgrid_cutoff 或MeshCutoﬀ,用来控制R空间的格点密度，\delta X = 2 \pi / MeshCutoﬀ

有点搞不明白siesta用赝势和基组的原理，
##--> siesta 的赝势是NC(normal conservation，没有pwscf的uspp和gipaw), 一般用TM型(actually, Improved Troullier-Martins， siesta没有pwscf的RRKJ型)
##--> 基组basis set是NAO(numerical atomic orbital), 简单的说就是多个原子波叠加，每一个L（角动量）可以有多个orbital, TZ2P 是每个占据L是3个orbital，外加Lmax+1 的2个orbital
以Ar[1s2 2S2 2P6 3S2 3P6 ] 原子为例，价电子层是 3S2 3P6，那么
TZDP 是 S(l=0, m=1), 3*1个； P(l=1, Lmax, m=-1,0,+1), 3*3个， D(l=2, Lmax+1, Polarise orbital, m=-2,-1,0,1,2 ) 2*5个，共 3+9+10 =22
对于你的C.pbe ，以及 NumberOfAtoms       4
则是( 3*1+3*3+2*5 ) *4 共 88 orbital

不知道我的问题有没有问清楚，但还是希望有人能够帮忙解决下。
##--> 不知道我说清楚了没有，如果有错误还请不吝指正。

[ Last edited by linso on 2010-9-17 at 07:21 ]

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2楼2010-09-17 00:43:04

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ifmc1234

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watermall(金币+1):谢谢参与

引用回帖:

Originally posted by linso at 2010-09-17 00:43:04:
以下纯粹是我的个人理解，如果有误还请不吝指正:-)
所有对问题的回答均以 ## --> 开头, ##在fdf文件中是注释。

最近要用siesta，但发现siesta输入文件关于描述原子的赝势有点不明白
例如在siesta hom ...

楼上的说的很细

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4楼2010-09-17 21:03:31

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