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cos60木虫 (著名写手)
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CASTEP LDA+U 的U值能设置成负的吗？ 已有2人参与
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CASTEP LDA+U 的U值能设置成负的吗？ 谢谢！ |
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 第一性原理 | 刺客 |
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【答案】应助回帖
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贺仪: 金币+5, 谢谢指教！ 2012-03-28 14:57:28
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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～  |
5楼2012-03-28 12:44:36
sunboyccc
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WDD880227: 金币+2, 感谢您的详细分析~~~ 2012-03-29 09:28:11
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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 |
6楼2012-03-29 08:23:25
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qnclqq
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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。 |
8楼2017-04-16 20:36:09
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