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huazhorg

铁杆木虫 (正式写手)

[求助] 关于DFT+U

最近尝试算了一下利用DFT+U的方法算TiO2的能带,计算的是一个锐钛矿001面的2*2片层结构,赝势用的是PW91。结果被2个问题所困扰:
1. 分别用U=2,3,4,……9(全取整数)计算,发现U低于4(包含4)结构优化不能收敛,5以上才会收敛;
2. 发现即使加了U,能带的带隙仍然偏小,例如U=5时,带隙为2.21ev,U=8时为2.56ev,U=9时为2.58ev;都无法达到锐钛矿晶体3.2ev的理论值。
试问,这种结果正常么?如果不正常,问题可能会在于什么地方?还望各位计算达人不令赐教!
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emilyoyang

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与,应助指数 +1
huazhorg: 金币+2, ★有帮助 2013-07-24 19:50:07
franch: 金币+1, 谢谢回帖交流,, 2013-07-29 17:39:58
问题1.“U低于4(包含4)”  不收敛可能是你计算参数设置问题,调一下应该就会收敛。
问题2. GGA+U计算TiO2的文章很多很多,以前看过这方面的文章,现在不记得了。你搜一下,看看别人算的band gap值多少。我认为+U并不能一定给出跟实验一样的值,你可以试试hse06算band gap。
2楼2013-07-24 18:36:30
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huazhorg

铁杆木虫 (正式写手)

/
&system
    ibrav= 6, celldm(1)=   14.32399827, celldm(3)= 2.64692832,
    nat= 48, ntyp=2,
    ecutwfc=30.0,
    ecutrho=300.0,
    occupations='smearing', smearing='gauss', degauss=0.02,
    lda_plus_u=.true.
    Hubbard_U(1)=4,
/
&electrons
   diagonalization='david'
   mixing_beta=0.3
   conv_thr=1.0D-8
/
ATOMIC_SPECIES
Ti   47.867      Ti.pw91-sp-van_ak.UPF
O    15.9994     O.pw91-van_ak.UPF

谢谢解答。文献上的gap值基本都能达到3或者更多,按理说U应该能给出较好的gap值的。但目前我这里充其量也就只能达到2.6左右,与理论值相差较大。上面这些是关键参数,能否看出其中的问题呢?
3楼2013-07-24 19:49:43
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