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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 » QE(Pwscf) » PWscf计算homo lumo或者valence conduction band，问题已解决
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贺仪

铁杆木虫 (著名写手)

[求助] PWscf计算homo lumo或者valence conduction band，问题已解决

如题，怎么算？用什么算？能量大小在哪里看？看了管放的说明 但是什么也没看出来。请贴出输入文件，以及操作步骤。回答正确者，另给予50金币，谢谢！

[ Last edited by 贺仪 on 2011-7-30 at 14:22 ]
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嘟啦啦嘟啦啦嘟
1楼2011-07-26 10:31:35
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souledge

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
贺仪(金币+5): 多谢指教！ 2011-07-26 11:02:36
ellsaking(金币+1): 感谢帮助 2011-07-27 08:36:22
对于任意的能带计算，在Fermi能以下第一个就是HOMO，以上第一个就是LUMO。而费米能级的计算则只需要在SCF计算中加入smearing即可。
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思想重于技巧，内涵重于表象
2楼2011-07-26 10:52:06
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souledge

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
贺仪(金币+5): 多谢指教！ 2011-07-26 13:16:29
zzy870720z(金币+1): 鼓励交流 2011-07-30 16:21:13
加个官方例子用来说明。在所有的SCF计算（使用smearing的），都可以得到这样的结果：

于是可知，对于K (0.4375, 0.4375, 0.5625)点来说，其LUMO是15.4549eV所对应的能带，HOMO是14.2982对应的能带。
至于band.x，只不过是把这些数值按照一定结构拷贝出来的过程而已～
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思想重于技巧，内涵重于表象
3楼2011-07-26 11:10:59
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贺仪

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by souledge at 2011-07-26 11:10:59:
加个官方例子用来说明。在所有的SCF计算（使用smearing的），都可以得到这样的结果：

于是可知，对于K (0.4375, 0.4375, 0.5625)点来说，其LUMO是15.4549eV所对应 ...

呵呵 多谢！一定要使用smearing是吧？那这个smearing会不会影响费米能级呢？
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嘟啦啦嘟啦啦嘟
4楼2011-07-26 13:17:52
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贺仪

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by souledge at 2011-07-26 11:10:59:
加个官方例子用来说明。在所有的SCF计算（使用smearing的），都可以得到这样的结果：

于是可知，对于K (0.4375, 0.4375, 0.5625)点来说，其LUMO是15.4549eV所对应 ...

还是没有呀……
End of self-consistent calculation

          k = 0.0000 0.0000 0.0000 (   331 PWs)   bands (ev):

    -5.7791   6.2975   6.2975   6.2975

          k =-0.2500 0.2500-0.2500 (   344 PWs)   bands (ev):

    -4.9664   2.3215   5.5144   5.5144

          k = 0.5000-0.5000 0.5000 (   344 PWs)   bands (ev):

    -3.3821  -0.7946   5.0672   5.0672

我的输入文件
&control
    calculation='scf'
    title = 'TDDFPT si Test (Symmetry Enabled)'
    restart_mode='from_scratch',
    prefix='si'
    etot_conv_thr=1d-6
    restart_mode='from_scratch',
    !pseudo_dir =/home/zhou/soft/qe/espresso-4.3.1/pseudo
    outdir='./out'
/
&system
    ibrav= 2, celldm(1)= 10.2, nat= 2, ntyp= 1,
    ecutwfc =18.0
    smearing = 'fd'
/
&electrons
    conv_thr =  1.0d-8
    mixing_beta = 0.7
/
ATOMIC_SPECIES
Si  28.086  Si.pz-vbc.UPF
ATOMIC_POSITIONS
Si 0.00 0.00 0.00
Si 0.25 0.25 0.25
K_POINTS  automatic
4 4 4 0 0 0



已解决 加了occupations 就好了

[ Last edited by 贺仪 on 2011-7-26 at 13:54 ]
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5楼2011-07-26 13:47:43
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souledge

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
贺仪(金币+5): 多谢建议，不过我基本都看过了 2011-07-26 14:01:41
ellsaking(金币+2): 多谢帮助 2011-07-27 08:37:03
引用回帖:
Originally posted by 贺仪 at 2011-07-26 13:17:52:
呵呵 多谢！一定要使用smearing是吧？那这个smearing会不会影响费米能级呢？

在PWscf中是必须的。至于对费米能的影响，就要看选择的展宽系数了。这些步骤在examples很清楚，估计LZ太想速成，没仔细对着用户手册中在每种计算简介后推荐的例子看吧，更没有仔细的看输入及输出文件吧。
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6楼2011-07-26 13:53:01
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贺仪

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by souledge at 2011-07-26 13:53:01:
在PWscf中是必须的。至于对费米能的影响，就要看选择的展宽系数了。这些步骤在examples很清楚，估计LZ太想速成，没仔细对着用户手册中在每种计算简介后推荐的例子看吧，更没有仔细的看输入及输出文件吧。

看了两天了，各种参数的意义和vasp差不多，但是PWscf里面控制计算和输出的参数很混乱，都要通过加入参数才有，这种方式让人觉得很怪，而且例子很少，没有最基本费米能级这类的，举得例子都是差不多的，而有些例子反而没有。现在已经解决了。呵呵 多谢！
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嘟啦啦嘟啦啦嘟
7楼2011-07-26 14:00:26
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souledge

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
ellsaking(金币+3): 手机打字太辛苦了，多给几个金币 2011-07-27 08:37:36
贺仪(金币+5): 多谢指教！ 2011-07-30 14:19:15
引用回帖:
Originally posted by 贺仪 at 2011-07-26 14:00:26:
看了两天了，各种参数的意义和vasp差不多，但是PWscf里面控制计算和输出的参数很混乱，都要通过加入参数才有，这种方式让人觉得很怪，而且例子很少，没有最基本费米能级这类的，举得例子都是差不多的，而有些例 ...

编写思想不同吧，VASP和CASTEP一样，总体属于默认设置多，往往很短的输入文件就可以。但是PWscf则是一切都要求用户自己知道在做什么，并且要自己知道想做的事情需要什么。
事实上，PWscf里并不乱，并且非常容易全脚本化，这样的使用对理解计算本身的过程和逻辑关系也是很好的。
不过PWscf在某些计算上还是也有一定默认和集成设置的，如果要更爽的，可以考虑Abinit
不码了，手机打字太不爽了。
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思想重于技巧，内涵重于表象
8楼2011-07-26 14:25:33
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贺仪

铁杆木虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by souledge at 2011-07-26 14:25:33:
编写思想不同吧，VASP和CASTEP一样，总体属于默认设置多，往往很短的输入文件就可以。但是PWscf则是一切都要求用户自己知道在做什么，并且要自己知道想做的事情需要什么。
事实上，PWscf里并不乱，并且非常容 ...

呵呵 既然学了就用这个吧，是不麻烦，但是对初学者很难弄。最主要的是没有像vasp那样的用户手册。试出来就好了，多谢！
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9楼2011-07-26 14:56:10
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huazhorg

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
贺仪(金币+30): 问题已经解决了，没来得及关闭帖子，不过还是感谢你的热心帮助！ 2011-07-30 14:21:14
zzy870720z(金币+2): 谢谢提供 2011-07-30 16:21:42
我来写个氧气优化输入文件的例子：
&control
    calculation='relax'
    restart_mode='from_scratch',
    prefix='O2',
    pseudo_dir = '/home/hzliew/pseudo/',
    outdir='/home/hzliew/tmp/',
    nstep=200,
/
&system
    ibrav= 8, celldm(1)= 11.18340, celldm(2)= 1.106184,
    celldm(3)= 2.674706,
    nat= 2, ntyp=1,
    ecutwfc=30.0,
    ecutrho=300.0,
    occupations='smearing', smearing='gauss', degauss=0.02,
/
&electrons
   diagonalization='david'
   mixing_beta=0.3
   conv_thr=1.0D-8
/
&IONS
                ion_dynamics = 'bfgs' ,
                 phase_space = 'full' ,
           pot_extrapolation = 'atomic' ,
           wfc_extrapolation = 'second_order' ,
/
ATOMIC_SPECIES
O    15.9994       O.pbe-van_ak.UPF
ATOMIC_POSITIONS {crystal}
O      0.60166111     0.55012748     0.37868415
O      0.46232350     0.42416502     0.39494180
K_POINTS {automatic}
3 3 1 0 0 0

结果：
grep ! oo.rx.out
     No symmetry!
!    total energy              =     -63.79322313 Ry
!    total energy              =     -63.65545060 Ry
!    total energy              =     -63.78784679 Ry
!    total energy              =     -63.79682347 Ry
!    total energy              =     -63.79720131 Ry
!    total energy              =     -63.79720917 Ry（最终优化的结果）

grep Fermi oo.rx.out
     the Fermi energy is    -5.4242 ev
     the Fermi energy is    -7.4825 ev
     the Fermi energy is    -6.1834 ev
     the Fermi energy is    -5.8142 ev
     the Fermi energy is    -5.7343 ev
     the Fermi energy is    -5.7206 ev（最终优化的结果）
然后计算nscf:
&control
    calculation='nscf'
    restart_mode='from_scratch',
    prefix='O2',
    pseudo_dir = '/home/hzh/espresso/pseudo/',
    outdir='/home/hzh/tmp/',
/
&system
    ibrav= 8, celldm(1)= 11.18340, celldm(2)= 1.106184,
    celldm(3)= 2.674706,
    nat= 2, ntyp=1,
    ecutwfc=30.0,
    ecutrho=300.0,
    occupations='tetrahedra',
/
&electrons
   mixing_beta=0.3
   conv_thr=1.0D-8
/
ATOMIC_SPECIES
O    15.9994       O.pbe-van_ak.UPF
ATOMIC_POSITIONS {crystal}
O        0.603838033   0.552091608   0.378430868
O        0.460146577   0.422200892   0.395195082
K_POINTS {automatic}
6 6 2 0 0 0

然后计算dos:

&inputpp
    outdir='/home/hzh/tmp',
    prefix='O2',
    fildos='O2.dos',
    Emin=-70, Emax=25.0, DeltaE=0.1
/
算完后即可以在DOS图上看出HOMO、LOMO的位置，以及费米能级在能带上的位置了，算出的结果可与参考文献相比拟。
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10楼2011-07-27 09:19:13
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