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刘仕晨

木虫 (正式写手)

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[求助] 关于pwscf的ibrav=0和不为0时的问题

pwscf我是初学者，由于之前用的是vasp，所以在写in文件的时候也没有多想，一直是用的ibrav=0，然后下面给出晶格常数，然后用xcrysden，检查自己建的结构有没有问题，后来师兄偶然的一次聊天，我突然发现同样的体系当ibrav不为0时会得到完全不同的结果。我用example8里的Ni做了测试，因为我当初是因为学习画费米面而学习pwscf的。
首先是官方给出的输入文件，ibrav=2，显示如下（省略了60个K点）：
&control
calculation='scf'
restart_mode='from_scratch',
prefix='ni',
pseudo_dir = '/home/liushichen/tools/pwscf/espresso-4.3.2/pseudo/',
outdir='/home/liushichen/work/pwscf/Ni/tmp/'
/
&system
ibrav=2, celldm(1) =6.48, nat=1, ntyp=1,
nspin = 2,  starting_magnetization(1)=0.7,
ecutwfc = 24.0, ecutrho = 288.0,
occupations='smearing', smearing='methfessel-paxton', degauss=0.02
/
&electrons
conv_thr = 1.0e-10
mixing_beta = 0.7
/
ATOMIC_SPECIES
Ni 58.69 Ni.pz-nd-rrkjus.UPF
ATOMIC_POSITIONS
Ni 0.0 0.0 0.0
K_POINTS
  60

然后是我写的ibrav=0时的in文件，显示如下：
&control
calculation='scf'
restart_mode='from_scratch',
prefix='ni',
pseudo_dir = '/home/liushichen/tools/pwscf/espresso-4.3.2/pseudo/',
outdir='/home/liushichen/work/pwscf/Ni/tmp0/'
/
&system
ibrav=0, nat=4, ntyp=1,
nspin = 2,  starting_magnetization(1)=0.7,
ecutwfc = 24.0, ecutrho = 288.0,
occupations='smearing', smearing='methfessel-paxton', degauss=0.02
/
&electrons
conv_thr = 1.0e-10
mixing_beta = 0.7
/
CELL_PARAMETERS cubic
   6.480000000 0.000000000 0.000000000
   0.000000000 6.480000000 0.000000000
   0.000000000 0.000000000 6.480000000
ATOMIC_SPECIES
Ni 58.69 Ni.pz-nd-rrkjus.UPF
ATOMIC_POSITIONS
Ni 0.0 0.0 0.0
Ni 0.5 0.5 0.0
Ni 0.0 0.5 0.5
Ni 0.5 0.0 0.5
K_POINTS
  60
这两个输入文件用xcrysden看会得到同样的结构，应该是没有设错的，但是计算的结果，却是4倍的关系，无论是体积还是能量，这个我就不能理解了，我觉得我第二种设法，没有设成超胞啊，不过最离谱的是费米面，算出来的完全不同，这让我怀疑我之前算的费米面都是错的，我就很奇怪了，一样的结果不是应该得到差不多的费米面么，为什么会这样呢？不知道大家有没有注意过这个问题，希望知道的能指导一下，谢谢！

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1楼 2013-06-12 19:38:47

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刘仕晨

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引用回帖:

3楼: Originally posted by DFPT at 2013-06-12 20:45:35
设置ibrav=2时，相当于POSCAR设置为：
lattice_param
  0.0  0.5  0.5
  0.5  0.0  0.5
  0.5  0.5  0.0
  1
  0.0  0.0  0.0
这是建立的结构为FCC的primitive cell。
而LZ给的第二个情况，则是典型的FCC的 ...

，谢谢，谢谢，这样我就明白了，我把费米面的图进行了给出，第一个是ibrav=2的，第二个是ibrav=0的，也就是说其实这两张图都是对的，虽然ibrav=0的时候没有ibrav=2时好看。不过我纠结的是，那计算体系的时候到底应该是用那种建模的方法呢？比如我算的那些体系的费米面怎么办，我都是用ibrav=0算的，还是需要全部重算么，而且比如CrO2，我之前是用的ibrav=0的，我发现ibrav=6时，和ibrav=0时，给出的原子数是相同的，不知道对不对：
&SYSTEM
                     ibrav = 6,
               celldm(1) = 8.3503,
               celldm(3) = 0.65897,
                     nat = 6,
                     ntyp = 2,
                  ecutwfc = 300 ,
                  ecutrho = 1200 ,
               occupations = 'smearing' ,
                  degauss = 0.02 ,
                  smearing = 'gaussian' ,
                     nspin = 2 ,
starting_magnetization(1) = 0.5,
               lda_plus_u = .true. ,
            Hubbard_U(1) = 3,
/
&ELECTRONS
                  conv_thr = 1.0e-10 ,
               mixing_beta = 0.7 ,
/
ATOMIC_SPECIES
Cr 52.00000  Cr.pz-hgh.UPF
O 16.00000  O.pz-hgh.UPF
ATOMIC_POSITIONS crystal
Cr    0.000000000 0.000000000 0.000000000
Cr    0.500000000 0.500000000 0.500000000
O    0.303000000 0.303000000 0.000000000
O    0.697000000 0.697000000 0.000000000
O    0.803000000 0.197000000 0.500000000
O    0.197000000 0.803000000 0.500000000
ibrav=0：
&SYSTEM
                     ibrav = 0,
                     nat = 6,
                     ntyp = 2,
                  ecutwfc = 300 ,
                  ecutrho = 1200 ,
               occupations = 'smearing' ,
                  degauss = 0.02 ,
                  smearing = 'gaussian' ,
                     nspin = 2 ,
starting_magnetization(1) = 0.5,
               lda_plus_u = .true. ,
            Hubbard_U(1) = 3,
/
&ELECTRONS
                  conv_thr = 1.0e-10 ,
               mixing_beta = 0.7 ,
/
CELL_PARAMETERS cubic
   8.350300000 0.000000000 0.000000000
   0.000000000 8.350300000 0.000000000
   0.000000000 0.000000000 5.502600000
ATOMIC_SPECIES
Cr 52.00000  Cr.pz-hgh.UPF
O 16.00000  O.pz-hgh.UPF
ATOMIC_POSITIONS crystal
Cr    0.000000000 0.000000000 0.000000000
Cr    0.500000000 0.500000000 0.500000000
O    0.303000000 0.303000000 0.000000000
O    0.697000000 0.697000000 0.000000000
O    0.803000000 0.197000000 0.500000000
O    0.197000000 0.803000000 0.500000000

Bands_FS_down.png

Bands_FS_up.png

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5楼2013-06-13 13:17:14

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刘仕晨

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@gemucai不知道能不能艾特上，又要麻烦您了,谢谢

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2楼2013-06-12 19:44:12

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DFPT

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
sunyang1988: 金币+1, 谢谢交流 2013-06-13 00:19:48
刘仕晨: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2013-06-13 16:19:28

设置ibrav=2时，相当于POSCAR设置为：
lattice_param
  0.0  0.5  0.5
  0.5  0.0  0.5
  0.5  0.5  0.0
  1
  0.0  0.0  0.0
这是建立的结构为FCC的primitive cell。
而LZ给的第二个情况，则是典型的FCC的conventional cell，原子数量是primitive cell的四倍，自然做出来的总能是四倍的关系。至于费米面，我想LZ说的差别大不是在于费米面本身的形貌，而是显示出的原子模型吧。使用ibrav=2做费米面时，如果没记错，似乎应该是显示primitive cell的模型的。

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