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wtianxing

银虫 (小有名气)

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专业: 凝聚态物性I:结构、力学和

[求助] 帮忙看一下求单个Li原子能量的fdf文件是否正确

在利用siesta计算Li掺杂的过程中，需要计算单个Li的能量。但是在siesta中利用3种方法计算单个Li原子的能量，结果竟然不一样，有经验的帮忙看看，非常感谢。
而且我发现主要差别是由于计算中是否添加晶格常数造成的，不知道LatticeConstant是应该设为1A还是实际的晶格常数。
1.一种方法是建了一个10*10*10的大晶包，然后将Li放在中间位置，利用周期性边界条件进行计算，选择DZP和GGA，具体.fdf文件如下，计算结果为-6.38604ev

SystemLabel    Li
NumberOfAtoms  1
NumberOfSpecies  1
%block ChemicalSpeciesLabel
1    3  Li
%endblock ChemicalSpeciesLabel

%PAO.BasisType split
PAO.BasisSize DZP
PAO.EnergyShift 0.020000 Ry

LatticeConstant 3.436 Ang

#box size, which need scale the latticeconstant
%block LatticeVectors
10.0000 0.000000  0.000000
0.00000 1 0.00000  0.000000
0.00000 0.000000  10.00000
%endblock LatticeVectors

AtomicCoordinatesFormat Fractional

#Li position in the midle of modle
%block AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies
      5.00000 5.000000  5.000000    1
%endblock AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies

MeshCutoff       200.0 Ry

%block kgrid_Monkhorst_Pack
1 0 0    0.500
0 1 0    0.500
0 0 1    0.500
%endblock kgrid_Monkhorst_Pack

MaxSCFIterations    300
DM.MixingWeight    0.1
DM.NumberPulay    10
DM.Tolerance       1.d-4
SolutionMethod    diagon
ElectronicTemperature 300 K
XC.functional       GGA
XC.authors          PBE
WriteKpoints       .false.
WriteForces       .true.
WriteCoorXmol    .true.
WriteCoorCerius    .true.
WriteCoorInitial .true.
WriteCoorStep    .true.
MD.TypeOfRun       CG
MD.NumCGsteps       0
MD.MaxCGDispl       0.15 Ang
MD.MaxForceTol       0.010 eV/Ang
MD.VariableCell    .false.
Diag.DivideAndConquer  .false.

2.第二种方法是将原来模型中的其他原子去掉，只剩锂，相当于建了一个大晶包，把Li放在其中，与第一种方法原理应该一样，但是结果为-7.32465
SystemLabel    work

NumberOfAtoms  1
NumberOfSpecies  1
%block ChemicalSpeciesLabel
1    3  Li
%endblock ChemicalSpeciesLabel

PAO.BasisType split
PAO.BasisSize DZP
PAO.EnergyShift 0.020000 Ry

LatticeConstant 1.0 Ang
%block LatticeParameters
21.6804  23.578  15.30271078  90.000000  90.000000  90.000000
%endblock LatticeParameters

AtomicCoordinatesFormat NotScaledCartesianAng
%block AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies
12.605130 5.880100 8.131973                1
%endblock AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies

%block GeometryConstraints
#routine constr
%endblock GeometryConstraints
#----------------------------------------
# Energy control parameters for SCF cycles

MeshCutoff       180.0 Ry    # Energy cut-off for the planewave

%block kgrid_Monkhorst_Pack # k mesh points for integration
1 0 0    0.500
0 1 0    0.500
0 0 4    0.500
%endblock kgrid_Monkhorst_Pack

MaxSCFIterations 300       # Max number of scf cycles
DM.MixingWeight    0.1    # Mixing weight for the Pulay procedure - see page 151 - DFT lecture
DM.NumberPulay    10       # Max number of electronic density kept into memory to build the new guess for the electronic density
DM.Tolerance       1.d-4    # Energy convergence criterion for the SCF cycles. In eV.
DM.UseSaveDM          # Uses the Density Matrix to restart simulations

SolutionMethod    diagon    # Uses the diagon approach for the scf approach. Do not touch.
ElectronicTemperature 300 K  # Gives the electronic temperature for the population of the Fermi levels. Fermi Dirac distribution function

XC.functional       GGA
XC.authors          PBE

#---------------------------------------
# Control the files printed

WriteKpoints       .false.
WriteForces       .true.
WriteCoorXmol    .true.
WriteCoorCerius    .true.
WriteCoorStep    .true.
#---------------------------------------
# Simulation type control

MD.TypeOfRun       CG
MD.NumCGsteps       300
MD.MaxCGDispl       0.15 Ang
MD.MaxForceTol       0.010 eV/Ang

MD.VariableCell    .false.
Diag.DivideAndConquer  .false.

3。第三种方法是建立了一个含有9个Li原子的模型，计算体系的总能量，然后除以原子个数，得到单个原子能量，结果为-9.235eV。

SystemLabel    work

NumberOfAtoms  9
NumberOfSpecies  1
%block ChemicalSpeciesLabel
1    3  Li
%endblock ChemicalSpeciesLabel

PAO.BasisType split
PAO.BasisSize DZP
PAO.EnergyShift 0.020000 Ry

LatticeConstant 1.0 Ang
%block LatticeParameters
3.50920  3.50920  3.50920  90.000000  90.000000  90.000000
%endblock LatticeParameters

AtomicCoordinatesFormat NotScaledCartesianAng
%block AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies
0.00000 0.00000    0.00000             1
0.00000 0.00000    3.50920             1
3.50920 0.00000    3.50920             1
3.50920 0.00000    0.00000             1
1.75460 1.75460    1.75460             1
0.00000 3.50920    0.00000             1
0.00000 3.50920    3.50920             1
3.50920 3.50920    3.50920             1
3.50920 3.50920    0.00000             1
%endblock AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies

%block GeometryConstraints
#routine constr
%endblock GeometryConstraints

#----------------------------------------
# Energy control parameters for SCF cycles

MeshCutoff       180.0 Ry    # Energy cut-off for the planewave

%block kgrid_Monkhorst_Pack # k mesh points for integration
4 0 0    0.500
0 4 0    0.500
0 0 4    0.500
%endblock kgrid_Monkhorst_Pack

MaxSCFIterations 300       # Max number of scf cycles
DM.MixingWeight    0.1    # Mixing weight for the Pulay procedure - see page 151 - DFT lecture
DM.NumberPulay    10       # Max number of electronic density kept into memory to build the new guess for the electronic density
DM.Tolerance       1.d-4    # Energy convergence criterion for the SCF cycles. In eV.
DM.UseSaveDM          # Uses the Density Matrix to restart simulations

SolutionMethod    diagon    # Uses the diagon approach for the scf approach. Do not touch.
ElectronicTemperature 300 K  # Gives the electronic temperature for the population of the Fermi levels. Fermi Dirac distribution function

XC.functional       GGA
XC.authors          PBE

#---------------------------------------
# Control the files printed

WriteKpoints       .false.
WriteForces       .true.
WriteCoorXmol    .true.
WriteCoorCerius    .true.
WriteCoorStep    .true.
#---------------------------------------
# Simulation type control

MD.TypeOfRun       CG
MD.NumCGsteps       300
MD.MaxCGDispl       0.15 Ang
MD.MaxForceTol       0.010 eV/Ang
MD.VariableCell    .false.
Diag.DivideAndConquer  .false.

[ Last edited by wtianxing on 2012-8-9 at 11:07 ]

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1楼2012-08-09 10:32:30

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wtianxing

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另外发现，如果在方法1中将原子有关性质修改的和方法2中一样，那么计算结果也和2中一样。所以问题的关键是，计算单个原子的能量时，原子的属性例如晶格常数应不应该给？

是这样
LatticeConstant 3.436 Ang
AtomicCoordinatesFormat Fractional
还是下面的
LatticeConstant 1.0 Ang
AtomicCoordinatesFormat NotScaledCartesianAng

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2楼2012-08-10 08:55:36

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