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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 » MS » 求助采用DFT+U计算NaNbO3加U后带隙变小
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hanzhou7830

金虫 (正式写手)

[求助] 求助采用DFT+U计算NaNbO3加U后带隙变小

用CASTEP中GGA+U方法计算NaNbO3的能带，发现随着U值的增大带隙反而变小，不加U时得到的带隙2.46 eV, Nb 4d 的U=2.5时带隙变为1.6左右，一般+U不是使带隙增大吗？带隙变小是+U不适合该体系吗，有+U带隙变小的可能吗，求有经验者指教，非常感谢！
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1楼 2013-08-29 19:43:55
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飞行鸟

至尊木虫 (文坛精英)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
hanzhou7830: 金币+5, ★有帮助 2013-08-29 20:15:39
liliangfang: 金币+1, 谢谢交流 2013-09-01 09:04:48
有可能不适合，你改变一下U。有可能的啊
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快乐吧
2楼2013-08-29 19:50:35
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hanzhou7830

金虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 飞行鸟 at 2013-08-29 19:50:35
有可能不适合，你改变一下U。有可能的啊

试过改变U，U取4，5，6都算过U值越大带隙越小，+U带隙变小该如何解释呢？这不是与+U的初衷相违背吗
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3楼2013-08-29 20:06:20
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飞行鸟

至尊木虫 (文坛精英)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by hanzhou7830 at 2013-08-29 20:06:20
试过改变U，U取4，5，6都算过U值越大带隙越小，+U带隙变小该如何解释呢？这不是与+U的初衷相违背吗...

可能不适合你的体系或者你有的参数设置的不合理
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快乐吧
4楼2013-08-29 22:22:02
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ChemiAndy

木虫 (正式写手)
你提供的信息不足以判断哪里出了问题。怀疑你的K点采样不充分，而导致Fermi面附近的Kohn-Sham轨道计算结果的不稳定。建议你增大K点采样试试，注意K点要大到band gap值收敛为止。
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hanzhou7830
5楼2013-08-30 05:12:56
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hanzhou7830

金虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by ChemiAndy at 2013-08-30 05:12:56
你提供的信息不足以判断哪里出了问题。怀疑你的K点采样不充分，而导致Fermi面附近的Kohn-Sham轨道计算结果的不稳定。建议你增大K点采样试试，注意K点要大到band gap值收敛为止。

采用GGA+PBE，超软赝势，Ecut=450 eV，K点5*7*7，band gap值收敛是指的+U时吗？非常感谢！
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6楼2013-08-30 10:03:32
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hanzhou7830

金虫 (正式写手)
送红花一朵
引用回帖:
5楼: Originally posted by ChemiAndy at 2013-08-30 05:12:56
你提供的信息不足以判断哪里出了问题。怀疑你的K点采样不充分，而导致Fermi面附近的Kohn-Sham轨道计算结果的不稳定。建议你增大K点采样试试，注意K点要大到band gap值收敛为止。

抱歉无法给你金币
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7楼2013-08-30 10:05:14
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ChemiAndy

木虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by hanzhou7830 at 2013-08-29 14:03:32
采用GGA+PBE，超软赝势，Ecut=450 eV，K点5*7*7，band gap值收敛是指的+U时吗？非常感谢！...

不加U时gap收敛。

Ecut建议用680eV，即25Ry。
K点5*7*7不算大。当然，K点充不充分还和单胞的尺寸有关。建议你至少试到10*14*14. 我做的DOS计算，K点不充分得到的结果和K点充分大的结果有很大差别。另外你的能量收敛标准是多大？你最好把你的输入文件贴一下
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8楼2013-08-30 10:16:32
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hanzhou7830

金虫 (正式写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by ChemiAndy at 2013-08-30 10:16:32
不加U时gap收敛。

Ecut建议用680eV，即25Ry。
K点5*7*7不算大。当然，K点充不充分还和单胞的尺寸有关。建议你至少试到10*14*14. 我做的DOS计算，K点不充分得到的结果和K点充分大的结果有很大差别。另外你的能量 ...

能量收敛标准1e-6
输入文件.param如下：
comment : CASTEP calculation from Materials Studio
task : SinglePoint
xc_functional : PBE
spin_polarized : true
spin :        0
opt_strategy : Default
page_wvfns :        0
cut_off_energy :      450.000000000000000
grid_scale :        2.000000000000000
finite_basis_corr :        0
elec_energy_tol :   1.000000000000000e-006
max_scf_cycles :      500
fix_occupancy : false
metals_method : dm
mixing_scheme : Pulay
mix_charge_amp :        0.500000000000000
mix_spin_amp :        2.000000000000000
mix_charge_gmax :        1.500000000000000
mix_spin_gmax :        1.500000000000000
mix_history_length :       20
nextra_bands :       52
smearing_width :        0.100000000000000
spin_fix :        6
calculate_ELF : false
calculate_stress : false
popn_calculate : true
输入文件.cell如下：
%BLOCK LATTICE_CART
       7.785699844360352       0.000000000000000       0.000000000000000
       0.000000000000000       5.585949897766113       0.000000000000003
       0.000000000000000      -0.000000000000003       5.655119895935059
%ENDBLOCK LATTICE_CART

%BLOCK POSITIONS_FRAC
  O  -0.2806900143623352   0.5370600223541258  -0.0164099968969823
  O  -0.2211000025272369   0.0345899984240532   0.0506200101226568
  O   0.2806900143623352  -0.5370600223541258   0.4835900031030177
  O   0.2211000025272369  -0.0345899984240532   0.5506200101226568
  O  -0.2806900143623352  -0.5370600223541258   0.4835900031030177
  O  -0.2211000025272369  -0.0345899984240532   0.5506200101226568
  O   0.2806900143623352   0.5370600223541258  -0.0164099968969823
  O   0.2211000025272369   0.0345899984240532   0.0506200101226568
  O   0.0000000000000000   0.3088200092315673  -0.2335399985313415
  O   0.0000000000000000  -0.3088200092315673   0.2664600014686585
  O  -0.4999999999999999   0.1913200020790098  -0.2167200073599815
  O   0.4999999999999999  -0.1913200020790098   0.2832799926400186
Na   0.0000000000000000   0.7360200285911557  -0.2658999934792519
Na   0.0000000000000000  -0.7360200285911558   0.2341000065207481
Na  -0.4999999999999999   0.7408800125122067  -0.2856000065803528
Na   0.4999999999999999  -0.7408800125122068   0.2143999934196472
Nb  -0.2503800094127655   0.2437199950218200  -0.2687799930572510
Nb   0.2503800094127655  -0.2437199950218200   0.2312200069427490
Nb  -0.2503800094127655  -0.2437199950218200   0.2312200069427490
Nb   0.2503800094127655   0.2437199950218200  -0.2687799930572510
%ENDBLOCK POSITIONS_FRAC

%BLOCK KPOINTS_LIST
   0.4000000000000000   0.4285714285714286   0.4285714285714286       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.4285714285714286   0.2857142857142858       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.4285714285714286   0.1428571428571429       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.4285714285714286   0.0000000000000000       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.4285714285714286  -0.1428571428571428       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.4285714285714286  -0.2857142857142857       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.4285714285714286  -0.4285714285714286       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.2857142857142858   0.4285714285714286       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.2857142857142858   0.2857142857142858       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.2857142857142858   0.1428571428571429       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.2857142857142858   0.0000000000000000       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.2857142857142858  -0.1428571428571428       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.2857142857142858  -0.2857142857142857       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.2857142857142858  -0.4285714285714286       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.1428571428571429   0.4285714285714286       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.1428571428571429   0.2857142857142858       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.1428571428571429   0.1428571428571429       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.1428571428571429   0.0000000000000000       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.1428571428571429  -0.1428571428571428       0.016326530612245
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   0.4000000000000000   0.1428571428571429  -0.4285714285714286       0.016326530612245
   0.4000000000000000   0.0000000000000000   0.4285714285714286       0.008163265306122
   0.4000000000000000   0.0000000000000000   0.2857142857142858       0.008163265306122
   0.4000000000000000   0.0000000000000000   0.1428571428571429       0.008163265306122
   0.4000000000000000   0.0000000000000000   0.0000000000000000       0.008163265306122
   0.4000000000000000   0.0000000000000000  -0.1428571428571428       0.008163265306122
   0.4000000000000000   0.0000000000000000  -0.2857142857142857       0.008163265306122
   0.4000000000000000   0.0000000000000000  -0.4285714285714286       0.008163265306122
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   0.2000000000000000   0.2857142857142858  -0.2857142857142857       0.016326530612245
   0.2000000000000000   0.2857142857142858  -0.4285714285714286       0.016326530612245
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   0.2000000000000000   0.1428571428571429   0.1428571428571429       0.016326530612245
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   0.2000000000000000   0.1428571428571429  -0.2857142857142857       0.016326530612245
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%BLOCK IONIC_CONSTRAINTS
%ENDBLOCK IONIC_CONSTRAINTS

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%ENDBLOCK SPECIES_LCAO_STATES

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