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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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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。

» 本帖已获得的红花(最新10朵)

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?
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
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。
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?
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
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
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
10楼2013-01-20 11:10:53
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