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iamikaruk

木虫 (著名写手)

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[交流] 有人对自己做PAW有兴趣吗？已有17人参与

刚刚有个想法，其实还是从版上开展的阅读源码活动而得来的想法，大家都知道使用的赝势质量的好坏对于结果有着比较重要的影响，而vasp在这一点上以其优秀的PAW赢得了广大的用户群。但是在某些功能上一些开源计算软件，例如abinit和pwscf等，都有自己的特色，但是它们使用的还是比较老的模守恒或者超软赝势方法。
所以我的问题就是，大家觉得是否有必要做一套标准的PAW（比如说交换-关联取为LDA-PZ或GGA-PBE，包含大部分常见元素）为自己和他人的研究提供便利呢？不过我也知道这种工作工作量非常大，而且很多时候吃力不讨好。

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1楼2012-05-21 23:42:39

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iamikaruk

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uuv2010: 金币+3, 鼓励高水平学术讨论，赞实践能力 2012-05-24 20:44:42

首先声明：以下结果与讨论仅限于学习和学术目的，其它任何行为与发帖个人无关
1. PAW生成
参照VASP中Fe_sv的POTCAR设置，用atompaw造了一个Fe的PAW出来
Fe的参考电子构型为 $[1s^2 2s^2 2p^6] 3s^2 3p^6 3d^7 4s^1$
所用的input file如下：

CODE:

Fe 26

LDA-PW scalarrelativistic loggrid 2001

4 3 3 0 0 0 ! Fe:[1s2 2s2 2p6] 3s2 3p6 3d6 4s2

3 2 7

4 0 1

0 0 0

c ! 1s

c ! 2s

v ! 3s

v ! 4s

c ! 2p

v ! 3p

v ! 3d

2

1.909 1.4685 0.801 1.600

n

y

1.0

n

y

0.0

n

custom rrkj vanderbiltortho besselshape

bessel

1.9

1.9

1.7

1.7

1.9

1.9

1

3 2 6

4 0 2

0 0 0

2

prtcorewf nooptim usexcnhat  ! generation of abinit PP file with Kresse's formalism

0

projector、pseudo wavefunction和logderiv就不放在这里了，有兴趣的可以自己生成看看。

2. 测试结果
测试中用了三个软件，分别是FPLAPW的Fleur，VASP和abinit，计算了无磁BCC Fe的能量-晶格常数以及实验晶格常数下铁磁BCC Fe的spin
FPLAPW的muffin tin radius取为PAW的augmentation半径1.909 Bohr，没有core-leakage，平面波截止取为4.5 a.u.，k-points为8x8x8
VASP和abinit的平面波截断能量分别取为550 eV和20 Hartree，abinit中PAW的能量cutoff取为40 Hartree，k-points均为8x8x8，空带数取为16，smear采用Methfessel–Paxton方法，所加smearing为0.01 eV。
无磁BCC Fe的能量-晶格常数对比结果请见附件，可以看到VASP的PAW质量好的吓人，跟FPLAPW的结果几乎重合了
实验晶格常数下BCC Fe的spin分别为FPLAPW:2.14645 Bohr， VASP:2.166 Bohr，abinit:2.174 Bohr
对于这个结果，各位有什么看法？

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附件 1 : BCC-Fe.eps

2012-05-24 20:08:13, 19.95 K

» 本帖已获得的红花（最新10朵）

huangll99

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35楼2012-05-24 20:09:09

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iamikaruk

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franch: 金币+5, 鼓励交流 2012-05-23 19:46:29

引用回帖:

19楼: Originally posted by 信任开花 at 2012-05-23 15:18:18:
这些公式或者其它的相关资料可否共享一下

vasp的paw 用的是哪个formalism形式？

我倒是也很想看看这方面的资料，就是不知道能不能啃懂

求共享，谢谢

好的，上传的资料分别是atompaw，gpaw和vasp的实现

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附件 1 : atompawEqns.pdf

2012-05-23 16:26:04, 193.83 K

附件 2 : paw_note.pdf

2012-05-23 16:26:13, 549.42 K

附件 3 : Kresse99.pdf

2012-05-23 16:26:19, 282.72 K

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21楼2012-05-23 16:26:22

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lzllzl

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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖

PSlibrary就是为pwscf干这的吧，但不限于PAW：
http://qe-forge.org/projects/pslibrary

[ Last edited by lzllzl on 2012-5-22 at 08:17 ]

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8楼2012-05-22 08:16:08

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8楼给的链接不错，可以研究一下。
另外也可以参考GPAW的各种参数设置：https://wiki.fysik.dtu.dk/gpaw/
标准化的做法我已经有个大概的思路，基于atompaw+libxc生成不同交换-关联近似下的PAW，然后用VASP和基于FPLAPW的Wien2k/ELK/Fleur等软件进行验证，工作量很大。我先试着做几个PAW看，总结一下经验，然后再看是否可行。
我记得有篇论文讨论过用遗传算法的方法寻找PAW的截断半径等参数以得到比较好的PAW。

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9楼2012-05-22 09:33:28

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16楼: Originally posted by uuv2010 at 2012-05-23 10:56:24:
如果是追求质量，必须制定一个高的标准，有一个好的判据
比如移植性就是一个必要的指标

各种rcut设置倒是可以参照atompaw，GPAW和vasp的设置
现在在啃PAW的formalism，Bloechl's formalism和Kresse's formalism有些不同，在code的实现上也不一样

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17楼2012-05-23 11:03:17

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franch: 金币+2, 鼓励交流，，呵呵 2012-05-24 01:24:59

在Kresse PRB 1999的文章中，提到了这么几个关键地方
（1）partial waves and projectors
在截断半径 $r_c^l$ 内用RRKJ scheme将PS partial wave写成
$\tilde \phi_{lk}(r)=\sum_{i=1}^2 \alpha_i j_l(q_i r)$
这里的 $r_c^l$ 对应着POTCAR的description部分的关键字RCUT
（2）pseudized core charges and the local pseudopotentail
local atomic pseudopotential在截断半径 $r_{loc}$ 内取成以下形式
$\tilde v_{eff}^a=A\frac{sin(q_{loc} r)}{r}$
截断半径 $r_{loc}$ 对应着POTCAR中关键字RCLOC
pseudized core charges在截断半径 $r_{pc}$ 内取成以下形式
$\sum_{i=1,2}B_i \frac{sin(q_i r)}{r}$
截断半径 $r_{pc}$ 对应着POTCAR中关键字RPACOR
（3）compensation charge
compensation function $g_l(r)$ 定义为
$g_l(r)=\sum_{i=1}^2\alpha_i^l j_l (q_i^l r)$
并且在半径 $r_{comp}$ 内满足
$\int_0^{r_{comp}}g_l(r)r^{l+2}dr=1$
$r_{comp}$ 与radial integration sphere $r_{rad}$ 有关， $r_{rad}$ 在POTCAR中关键字为RDEP，而 $r_{comp}$ 由RDEP/RAUG决定。

[ Last edited by iamikaruk on 2012-5-24 at 00:26 ]

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34楼2012-05-24 00:23:43

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普通回帖

gongjijun

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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖

这个想法非常好，就是不知道如何下手？

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2楼2012-05-22 00:11:29

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uuv2010

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不错，这是一个好想法。
需要提出一个方案出来，让大家做起来
不求速度，但要有行动

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3楼2012-05-22 00:30:28

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souledge

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这个想法很好，虽然估计有点难以实现，因为对于平面波赝势方法来说，最珍贵的资源就是赝势了，尤其是优化好的赝势，速度快，精度高，是能拿来卖钱的～
VASP的代码要说也不见得就比那些免费的或者CASTEP好多少，但是一整套高质量并且非常软的PAW赝势，再配合不是太吓人的价格，就征服了N多的用户。
尤其那些重元素和f轨道元素，非常难以生成，并且生成成功了，也很难有人会舍得免费共享～
另外，看了一下，对于生成PAW赝势，PWscf和Abinit共通的软件应该首选AtomPAW，不知道有多少人用过这个哦～顺便，PWscf的官方提供了PPLibrary，里面有不少PAW赝势生成的例子，虽然使用的是PWscf自带的ld1.x进行生成，但是对于学习造赝势来说，是非常好的资料了～

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思想重于技巧，内涵重于表象

4楼2012-05-22 01:33:49

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