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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 » 热点前沿问题讨论 » 求助！如何用Castep 计算材料的光学特性？
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okhere8815

金虫 (正式写手)

[交流] 求助！如何用Castep 计算材料的光学特性？

大家好！  回答的意见如果有价值，就送50个金币！！
     在使用  castep 计算光学参数设置时，大家都怎么设置计算参数。
   我在计算中发现如下的几点设置对光学特性影响很大。
      我在计算得到的结果总是偏小，但又不知何原因，求大家意见！！
1) 光学计算 能隙要修正（通过剪刀算法处理, 这还简单，但对于pn型掺杂材料而言，使用剪刀算法处理又没有效果，大家怎么操作的？）
2) 光学计算时，空带数对光学性质的影响是很明显的。那选用空带数如何定义，因为castep软件默认是12, 这样的空带数计处理能带和态密度有没有问题？Vasp软件软件默认是12的2倍或3倍，那用castep软件处理光学特性计算的空带数是多少？如果是计算ZnO材料的话，应该设置多数？有文献是设置20，有依据吗？求解答。
   (本人试过，使用更多的空带数对能隙的计算影响不大，但明显影响了能带和态密度的导带分布，那我们在改变空带数计算光学性质时，那要不要用同一空带数来计算能带和态密度？如果不使用相同的空带数计算，那到时介电常数的分析与能带跃迁的分析就不一致。如果使用相同的空带数计算，得到的能带导带个数太多，很多都是仅有能带条数而没有电子占据，这样的结果有点假，求指正）
3) 光学特性的影响，与超赝势或保守势选取关系大吗？
   因为计算能带和态密度一般用超赝势计算，而光学特性计算，为了更真的结果，使用更大的截止能和更多的K数，是不是要用更好的保守势来计算?

[ Last edited by okhere8815 on 2013-11-19 at 16:02 ]
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1楼 2013-11-15 16:04:07
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昆工锦康

新虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
3楼: Originally posted by Tonisam at 2014-03-21 14:09:58
我现在也是想用CASTEP做光学性质研究。跟你有着同样的困惑，理论上说，光学性质的计算取决于电子结构（能带结构）的计算，所以精确的能带计算很重要。目前CASTEP中采用的LDA、GGA普遍对能带间隙计算过小，我计算过的 ...

我是算金属的可见光谱，算出来的结果跟实验值相差太大了，正常金和银的反射率都有80%以上，但算的结果最高只到30%，请问大神怎么解决？
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4楼2019-11-09 15:56:34
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okhere8815

金虫 (正式写手)
大家都没有算过光学特性吗？没有人回复！真是很烦！
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2楼2013-11-22 09:53:09
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Tonisam

银虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
我现在也是想用CASTEP做光学性质研究。跟你有着同样的困惑，理论上说，光学性质的计算取决于电子结构（能带结构）的计算，所以精确的能带计算很重要。目前CASTEP中采用的LDA、GGA普遍对能带间隙计算过小，我计算过的不少陶瓷材料都成了金属的能带结构，显然是不可能的。目前看到的对于能带精确计算修正方法，总结起来大概有三种：
（1）改变交换相关能算法。当然对于CASTEP这样的闭源软件算是没戏了。我注意到文献里面提到一种“modified Becke-Johnson（mBJ） ”的算法，对能带的计算要比GGA和LDA都好。如果采用Wein2k或者VASP应该可以。
（2）采用LDA+U或者是GGA+U的方式。至于U值如何确定，CASTEP给的默认值貌似一般不准。论坛里面对于U值确定有很多讨论，有计算的方法也有实验的方法，你可以搜来看看。
（3）就是剪刀修正项了。注意到论坛里面很多人对这个方法不是很感冒啊，大都觉得不准确。且修正值 的确定也与实验相关。
有了准确的能带结构，光学性质的计算才可靠。你提到的空带的选取、赝势选取对光学性能计算的影响，我暂时也没有具体研究过。如果你有新的进展分享一下啊 。
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3楼2014-03-21 14:09:58
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