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donggaomin

金虫 (正式写手)

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专业: 凝聚态物性 II ：电子结构

[求助] （BiFeO3）GGA和LDA算出来的V0都比实验值小约10~20个立方埃？请各位高手帮我检查一下

我在优化R3c菱形结构的BiFeO3，按“PHYSICAL REVIEW B 74, 224412 2006”（见附件）中提到的理论或实验值建模并优化，文献中参数如下：用GGA，Bi:5d(10)6s(2)6p(3); Fe: 3p(6)3d(6)4s(2); O: 2s(2)2(p(4)    [圆括号中的数表示是上标]

用MS建模：用的是“161  R3c    rhombohedral " 及上图上的参数一一输入，得：

然后“save file without calculate"，从“3D Atomistic (3).cell”文档中取出以下参数作为POSCAR：
%BLOCK LATTICE_CART
   4.606442169033813    1.656627159127671    2.914118391381455
   0.000000000000000    4.895275579680102    2.914118391381455
   0.000000000000000    0.000000000000000    5.697000000000000
%ENDBLOCK LATTICE_CART

%BLOCK POSITIONS_FRAC
  O 0.5342000126838684 0.9356999993324280 0.3865000009536743
  O 0.3865000009536744 0.5342000126838684 0.9356999993324279
  O 0.9356999993324280 0.3865000009536744 0.5342000126838684
  O 1.4356999993324280 1.0342000126838682 0.8865000009536744
  O 1.0342000126838684 0.8865000009536743 1.4356999993324278
  O 0.8865000009536743 1.4356999993324280 1.0342000126838684
Fe 0.2231999933719636 0.2231999933719636 0.2231999933719636
Fe 0.7231999933719636 0.7231999933719636 0.7231999933719635
Bi 0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000
Bi 0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000

我得到的POSCAR：
BiFeO3_R3c
1
4.606442169033813    1.656627159127671    2.914118391381455
0.000000000000000    4.895275579680102    2.914118391381455
0.000000000000000    0.000000000000000    5.697000000000000
6 2 2
Direct
0.5342000126838684 0.9356999993324280 0.3865000009536743
0.3865000009536744 0.5342000126838684 0.9356999993324279
0.9356999993324280 0.3865000009536744 0.5342000126838684
1.4356999993324280 1.0342000126838682 0.8865000009536744
1.0342000126838684 0.8865000009536743 1.4356999993324278
0.8865000009536743 1.4356999993324280 1.0342000126838684
0.2231999933719636 0.2231999933719636 0.2231999933719636
0.7231999933719636 0.7231999933719636 0.7231999933719635
0.0000000000000000 0.0000000000000000 0.0000000000000000
0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000

POTCAR: 我选(GGA)：O Fe_pv    Bi_d >> POTCAR

KPOINTS:
BFO
0
MP
5 5 5
0 0 0

INCAR:
ISTART = 0
ICHARG = 2
ENCUT = 875
ISMEAR = 0; SIGMA = 0.1
NSW = 200
IBRION = 2
ISIF = 3
EDIFF = 1E-5; EDIFFG = -1E-2
LWAVE = .FALSE.
LCHARG =.FALSE.
PREC = High

结果是：V0=114.57立方埃，而文献中的理论值为128.48，实验值为：124.60；
我改赝势：LDA，则V0=105.53，
               PBE，则V0=114.40，
               LSDA+U，则V0=105.72  （U值为对Fe的d电子作修正，此处U=4）
               PBEsol+U,则V0=109.00 （U=4）
我不用ISIF=3的一次优化，而改用侯柱峰老师的有两个参量要优化的方法优化（我改成六角来优化），再用BM方程拟合得V0，PBE ， V0=117.52
                                                                  PBEsol+U, V0=111.24

总之，无论我怎么改用GGA或LDA都没有用，均远小于理论及实验值，这是为什么啊？请高手指点！
谢谢！

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好好学习

1楼 2011-05-16 21:11:22

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tider

木虫 (正式写手)

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【答案】应助回帖

★
donggaomin(金币+6): 谢谢您的帮助！EDIFFG为正时控制总能变化，为负时控制离子所受力。 2011-05-17 10:14:07
ellsaking(金币+1): 感谢指导 2011-05-17 12:07:51

你的EDIFFG实在太小了
EDIFF = 1E-5; EDIFFG = -1E-2
我计算时，包括我的导师也说，EDIFF至少要1E-6，EDIFFG = 1E-5

另外LDA和GGA本身就有低估晶格常数的问题。

还有，ＩＳＩＦ＝３　在接近稳定值时是可以用来全弛豫的。我建议先进行ＩＳＩＦ＝４　的晶格常数的循环迭代找到最低点，然后进行一次ＩＳＩＦ＝３　的弛豫