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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 » MS » CASTEP LDA+U 的U值能设置成负的吗？
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cos60

木虫 (著名写手)

[求助] CASTEP LDA+U 的U值能设置成负的吗？已有2人参与

CASTEP LDA+U 的U值能设置成负的吗？
谢谢！
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1楼2012-03-27 22:31:07
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sunboyccc

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
liliangfang: 金币+1, 谢谢交流 2012-03-28 08:38:31
U的物理意义在于-------继续增加同一格座电子需克服的势，你变成负值，意味着同一格座增加电子变得比原来还容易，已经不需要克服库伦势。你没弄懂U的意义，呵呵。。。
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2楼2012-03-28 07:24:01
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sunboyccc

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
liliangfang: 金币+1, 谢谢交流 2012-03-28 08:38:44
我指的是电子之间的“库伦排斥势”。
因为小木虫没办法修改上一条帖子，只能在这里进一步说明，不是灌水
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3楼2012-03-28 07:28:44
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shmilylxc

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
不能吧，我一般都是用LDA+U的办法来调整带隙，不过算出来好像是不对啊
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4楼2012-03-28 12:34:38
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souledge

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
贺仪: 金币+5, 谢谢指教！ 2012-03-28 14:57:28
引用回帖:
4楼: Originally posted by shmilylxc at 2012-03-28 12:34:38:
不能吧，我一般都是用LDA+U的办法来调整带隙，不过算出来好像是不对啊

还是老话，先弄清楚U的物理含义，U是用于弥补分数占据与整数占据之间的误差的，并且是物理自洽的，不是用来fit to band gap的，尽管合理的U可以很大程度上使band gap贴近实验值。但是仅仅用U调整到完全一样，似乎意义也不大，比如简单的+U没有考虑GW中那样的声子矫正作用之类的。而且，U作为一个有物理意义的数值，也是通过自洽来实现的。比较逗的是，在各个DFT软件中，都推荐Cococcioni的自洽方法确定U值，唯独CASTEP，不但不提供求此值必要的参数，并且还在help中写明，由于直接fit band gap得到的U比自洽得到的U给的带隙之类的结果更好，所以不提供此功能……
如果仅仅是想调整带隙，干嘛还搞+U啊？直接用剪刀算符就好了～跟自己直接在Origin上修改个数据一样简单有效，只不过物理意义几乎没有～
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思想重于技巧，内涵重于表象
5楼2012-03-28 12:44:36
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sunboyccc

铁杆木虫 (正式写手)
★ ★
WDD880227: 金币+2, 感谢您的详细分析~~~ 2012-03-29 09:28:11
引用回帖:
5楼: Originally posted by souledge at 2012-03-28 12:44:36:
还是老话，先弄清楚U的物理含义，U是用于弥补分数占据与整数占据之间的误差的，并且是物理自洽的，不是用来fit to band gap的，尽管合理的U可以很大程度上使band gap贴近实验值。但是仅仅用U调整到完全一样，似乎 ...

1.从唯象角度，U的物理意义可以这样理解，（一家之言不一定对，呵呵）当电子想去它不该去的地方时，U是一个势垒，这样，这样就可以克服DFT方法中特有的缺陷，不该有相互作用的不同壳层就不会产生作用。
2.此外，对于掺杂的情况，不加U时可能没有带隙，这时剪刀算符并不起作用，而加U才产生带隙。
3.事实上CASTEP与VASP两种软件加U并无本质区别，新版VASP中有一种简单的只设U值的加U方法，就是CASTEP的矩阵对角线方法，当然VASP中能够设U与J的方法更好。
4.利用U值调整带隙，并且使掺杂能级位于带隙中，对于过渡金属掺杂的磁性体系中，电子的正确的跃迁非常重要。例如可以使Co原子自旋向上、向下能级劈裂，向下的能级实际应该位于带隙中，如果不加U或加U后带隙不正确，向下的能级可能位于导带中，那么本来应该跃迁到自旋向下能级的电子就会跃迁到导带中，结果可想而知。
一点愚见，呵呵
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6楼2012-03-29 08:23:25
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庄晟逸

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

引用回帖:
6楼: Originally posted by sunboyccc at 2012-03-29 08:23:25
1.从唯象角度，U的物理意义可以这样理解，（一家之言不一定对，呵呵）当电子想去它不该去的地方时，U是一个势垒，这样，这样就可以克服DFT方法中特有的缺陷，不该有相互作用的不同壳层就不会产生作用。
2.此外，对 ...

我想问一下这位老师，我用LDA+U计算三氧化二铬的态密度，优化过程也是+U就算的，但是态密度图显示带隙特别窄，调整了U值，还是不对，我用的castep，想请问一下到底怎么算才能得到合理的结果呢？
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彻底的唯物主义者是无所畏惧的！
7楼2015-03-17 18:33:14
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qnclqq

木虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by souledge at 2012-03-28 12:44:36
还是老话，先弄清楚U的物理含义，U是用于弥补分数占据与整数占据之间的误差的，并且是物理自洽的，不是用来fit to band gap的，尽管合理的U可以很大程度上使band gap贴近实验值。但是仅仅用U调整到完全一样，似乎意 ...

我使用QE、abinit等都采用Cococcioni教授的方法计算过TiO2的Ti-3d的U值，并不能对带隙有什么好的修正。而且查阅当时他们FeO计算QE的输入文件，对总自旋进行了严格的限定才能得到正确的带隙。

就近两年出版的书籍中，有几种观点：
1. KS态本来就不能用于描述激发态，所以修正的物理意义不是那么明显。  Interacting Electrons: Theory and Computational Approaches
2. SIE并不是造成DFT描述带隙不准确的根本原因，这与1类似，KS态的物理意义。   Density Functional Theory in Quantum Chemistry
3. 有些论文中认为+U对于任何原子的电子都是适用的，反正是对当作库仑作用的修正。

所以，个人的看法，MS没有这种方法，或者说用带隙来拟合U的参数都是没有问题的。关键是在拟合带隙的同时，还要对结构参数进行拟合。因为如果考虑晶格中不同格点的同种或者异种原子的不同电子都+U，那么符合的带隙参数应该一个多维矩阵。从中选取一组各方面参数都合适的应该也是一种方法。

个人愚见，请指教。
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8楼2017-04-16 20:36:09
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新虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

我是新手，不知道LDA+U是否可以设置成负值，可是在文献中GGA+U有的会设置成负值
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9楼2017-12-26 20:24:27
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