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liliangfang

荣誉版主 (著名写手)

[资源] vasp5.2计算半导体Si光学性质的总结

前一段时间计算了Si的光学性质，现在整理下帖出来，希望对光学方面的虫友有帮助，当然有不当的地方请大家指教。由于DFT方法计算出的半导体带隙不太准确，所以这里在用HSE杂化计算能带后直接计算光学性质
就顺水提出的问题，做下面说明，标志红色
1.建模结构优化这里就不说了
2..优化后DFT计算（HSE杂化需要DFT的支持）这里需要说明的是后面计算要用到这步的波函数
INCAR：
System = diamond Si
ENCUT = 400
ISTART = 0
ICHARG = 2
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.1
PREC = Accurate
EDIFF = 1.0E-05
EDIFFG = -0.001
NSW = 0
IBRION = -1
ISIF = 2
GGA = PS（此处如果用GGA = PS请在POTCAR中修改LEXCH  = PS）
KPOINTS：
Automatic mesh
0
M
7 7 7
0 0 0

POSCAR：
Si-Diamond:
5.43800000000000
   0.0000000000000000 0.5000000000000000 0.5000000000000000
   0.5000000000000000 0.0000000000000000 0.5000000000000000
   0.5000000000000000 0.5000000000000000 0.0000000000000000
Si
2
Selective dynamics
Direct
  0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.0000000000000000 T T T
  0.2500000000000000  0.2500000000000000  0.2500000000000000 T T T

  0.00000000E+00  0.00000000E+00  0.00000000E+00
  0.00000000E+00  0.00000000E+00  0.00000000E+00
运行vasp
3.HSE06计算（此步在DFT基础上）这步用到上步的波函数

INCAR：
SYSTEM = Si-Diamond
ISTART = 1
ICHARG = 2
EDIFF = 0.00001
EDIFFG = -0.001
GGA = PS
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.1
ENCUT = 400
ENAUG = 800
LREAL = .FALSE.
LWAVE = .TRUE.
LCHARG = .TRUE.
NELM = 200
NSW = 0
IBRION = -1
LMAXMIX = 4
NSIM = 4
ISYM = 0
LHFCALC = .TRUE.
HFSCREEN = 0.2
ALGO = Damped
TIME = 0.4
ENCUTFOCK = 0
AEXX = 0.25
NBANDS = 24（此处为DFT计算是的2—3倍）根据说明要有足够的空带
其他文件从DFT文件夹拷贝过来，运行vasp计算

4.optic计算（这步用到上面的波函数）
INCAR：
SYSTEM = Si-Diamond
ISTART = 1
ICHARG = 2
EDIFF = 0.00001
EDIFFG = -0.01
GGA = PS
ENCUT = 400
ENAUG = 800
NELM = 200
NSW = 0
IBRION = 1
LMAXMIX = 4
ISMEAR = -5
NSIM = 4
ISYM = 0
LHFCALC = .TRUE.
HFSCREEN = 0.2
ALGO = N
TIME = 0.4
ENCUTFOCK = 0
AEXX = 0.25
NELMIN = 5
LOPTICS = TRUE
CSHIFT = 0.1
NBANDS = 24
NPAR = 1
NEDOS = 2000
LRPA = .FALSE.
LREAL = .FALSE.
LWAVE = .FALSE.
LCHARG = .FALSE.

KPOINTS：（此处为HSE计算时的2-3倍，关于这一点加密K点是为保证介电谱收敛）
Automatic mesh
0
M
9 9 9
0 0 0

其他全部文件从HSE06计算文件夹中拷贝
主要此处NPAR = 1，vasp运行时不可并行运行这里要说的是NPAR = 1按能带依次处理。如果此处还用并行那么vasp会要求你设置NPAR = number ，与NPAR = 1不合
运行vasp

5.结果（与实验值做比较）
介电函数实部：

介电函数虚部：

介电函数：

折射率：

还有差别，欢迎大家指正
这里感谢顺水提出的问题，如大家还有问题，请指出并指出问题的关键及解决方法，不要让大家都感到很迷惑

谢谢

[ Last edited by liliangfang on 2012-4-23 at 11:25 ]

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donggaomin

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1楼 2011-10-28 10:06:38

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mazuju028

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引用回帖:

24楼: Originally posted by liliangfang at 2011-10-29 08:53:36:
有个问题想问你
(including local field effects in RPA (Hartree))
这个怎样才能包括局域场效应

这个我以前按照他的设置方法，很多方法都用过当时依然RPA, no local field effects，前提是参数设置正确

DFT方法是得不到包含局域场效应的，只有采用DFPT或是GW方法才可以。不过DFPT方法在VASP中只能得到静态介电常数，得不到随频率变化的介电函数。如果一定要得到动态值，可以用ABINIT程序。
在LOPTIC=ture时，有：
Note that local field effects, i.e. changes of the cell periodic part of the potential are neglected in this approximation. These can be evaluated using either the implemented density functional perturbation theory (see Sec. 6.70.4) or the GW routines (see Sec. 6.71).