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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 » Vasp&MedeA » 采用LDA+U计算SnO2的能带结构，U值越大，带隙越小？
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paopaotu326

金虫 (正式写手)

[求助] 采用LDA+U计算SnO2的能带结构，U值越大，带隙越小？

偶是新人，最近在计算SnO2的能带结构，采用2*2*2超胞时（Sn16O32)，采用VASP的LDA进行计算，得到的能隙只有1.11eV，故找了不少LDA+U的资料来看完，开始实践，先采用单胞进行计算（Sn2O4），发现用LDA算出来的能带带隙增大为2.0eV，然后用+U的方式来计算，却发现U值越大，得到的带隙越小？下面是我计算能带的输入文件：
system=SnO2-Rutile-LDA+U
ISIF=3
NSW=1
ISTART=1
IBRION=2
ISMEAR=0              ! 0 ! for less K-point, set 0. try -5 (tetrahedron method valid for NKPT>=4) with multi-KPOINTS
NFREE =15
NELM   =120
NELMIN=  4
NELMDL = -12
ENCUT=520
NBANDS=160
EDIFF=0.0014
Prec=Normal
ROPT=-5E-4 -5E-4 -5E-4 -5E-4  ! * Making the calculations faster
IALGO = 48    ! RMM-DIIS algorithm for electrons
LREAL =.FALSE.   ! evaluate projection operators in reciprocal space
NSIM = 4      ! blocked algorithm update, four bands at a time
LELF=TURE
ICHARG=11
RWIGS=1.566  0.820
NPAR=1
LDAU      = .TRUE.
LASPH     = .TRUE.
LDAUTYPE  = 2
LDAUL     = 2   -1       ！ POTCAR中Sn在前，O在后
LDAUU     = 5.00  0.00
LDAUJ     = 0.5   0.00
LDAUPRINT = 2
LMAXMIX   = 4          ! Important: mix paw occupancies up to L=4

我算出来，U为5的时候，带隙只有1.24eV，而不加U时，确有2.0eV，而且当U值调整到10时，带隙只剩下0.71eV了。
真是百思不得其解啊，请大家帮忙了！
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1楼 2012-12-27 15:48:47
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

ChemiAndy

木虫 (正式写手)
★ ★ ★
fzx2008: 金币+3, 谢谢指教！ 2013-01-17 10:04:58
确实和理论预期有点差别。请问你的结构是否做过优化？用一般的LDA和GGA优化即可。我想，如果不做优化，直接拿实验结构做计算的话，对于理论来说，这个结构是有缺陷的，而缺陷一般导致带隙变窄。当然，一般来说这个非优化结构对结果的影响不太大，因为实验结构往往和理论结构离的很近。不过如果没有优化的话，先优化一下试试。
另外一个问题是你的自旋极化是否已经打开？+U计算需要打开自旋极化。我没有用过VASP，不过这样的错误我想VASP也不至于犯。如果还不行，只能建议多看文献，检查计算设置了。科研就是这样摸索。
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paopaotu326
5楼2013-01-04 02:52:51
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普通回帖

鱼落凡间6016

木虫 (小有名气)
同问，我也在算这个，楼主的问题解决了吗？
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2楼2013-01-02 11:32:04
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fhz
3楼2013-01-02 17:32:11
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paopaotu326

金虫 (正式写手)
还没有啊，呵呵
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4楼2013-01-02 17:34:48
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paopaotu326

金虫 (正式写手)
哦，我已经做过结构优化，才算能带的。就是可能真的是自旋极化没有打开的原因，这个我还不太懂，继续摸索中，谢谢楼上了。
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6楼2013-01-04 18:45:03
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paopaotu326

金虫 (正式写手)
还有，想给您金币，怎么操作啊？
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7楼2013-01-04 18:46:15
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paopaotu326

金虫 (正式写手)
送鲜花一朵
引用回帖:
5楼: Originally posted by ChemiAndy at 2013-01-04 02:52:51
确实和理论预期有点差别。请问你的结构是否做过优化？用一般的LDA和GGA优化即可。我想，如果不做优化，直接拿实验结构做计算的话，对于理论来说，这个结构是有缺陷的，而缺陷一般导致带隙变窄。当然，一般来说这个非 ...

谢谢回复交流
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8楼2013-01-17 09:59:15
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Lathander

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
paopaotu326: 金币+8, ★有帮助 2013-01-20 11:09:49
liliangfang: 金币+2, 谢谢交流 2013-01-20 16:06:10
我的猜想是，Sn的VB由O 2p轨道，CB由Sn 4s和4p轨道组成。所有localize d electron，或者改变d轨道的split对bandgap影响跟过渡金属化合物不一样。过渡金属bandgap很多是occupied d轨道-unoccupied d轨道
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9楼2013-01-19 13:51:56
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paopaotu326

金虫 (正式写手)
楼上说的有一定道理，不过SnO2的VB不单纯是O的2P，而是O的2P和Sn的5S杂化形成的轨道，比较复杂
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10楼2013-01-20 11:10:53
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