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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 » Siesta&Smeagol&Atk » 用siesta算Li在Si中结合能，是否开自旋？
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wtianxing

银虫 (小有名气)

[求助] 用siesta算Li在Si中结合能，是否开自旋？ 已有1人参与

用siesta计算单个Li在64个完整Si晶体中的结合能，公式如下：
E（64Si+Li）-E（64Si）-E（Li）
其中E（64Si+Li）是将Li放入含64个Si的晶体中，用周期边界条件算的，E（64Si）是直接计算含64个Si晶体的能量，E（Li）是将一个锂加三边真空层算的。
问题出在单个锂用真空层算能量上，考虑自旋（SpinPolaried   .true.）后的能量要比不考虑的低0.32eV,而其他两个能量用不用自旋没有影响。
按说考虑自旋后能量更低，应该是对的，但是算出的结合能与其他文献采用vasp（不知道考没考虑自旋）的对不上，就差0.3左右，而不考虑自旋就对上了。请高手帮忙，非常感谢。

算单个Li的输入文件：
Siesta Version: siesta-2.0.1
Architecture  : Ifort(10.1.012)+MKL(10.0.5.025)+OpenMPI(1.2.6)@openSUSE-10.3_X86-64
Compiler flags: mpif90 -O2 -i-static

SystemLabel     work
NumberOfAtoms  1
NumberOfSpecies  1
%block ChemicalSpeciesLabel
    1     3  Li
%endblock ChemicalSpeciesLabel
PAO.BasisType    split
PAO.BasisSize   DZP
PAO.EnergyShift    0.010000 Ry
LatticeConstant 1.0 Ang
%block LatticeParameters
21.6804  23.578  15.30271078  90.000000  90.000000  90.000000
%endblock LatticeParameters
AtomicCoordinatesFormat NotScaledCartesianAng
%block AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies
    12.605130 5.880100 8.131973                   1
%endblock AtomicCoordinatesAndAtomicSpecies

#----------------------------------------
# Energy control parameters for SCF cycles
MeshCutoff        200.0 Ry     # Energy cut-off for the planewave
%block kgrid_Monkhorst_Pack    # k mesh points for integration
1   0   0      0.500
0   1   0      0.500
0   0   1      0.500
%endblock kgrid_Monkhorst_Pack
MaxSCFIterations    300        
DM.MixingWeight      0.1     
DM.NumberPulay       10         
DM.Tolerance         1.d-4     
DM.UseSaveDM                     
SolutionMethod      diagon   
ElectronicTemperature   300 K  
XC.functional        GGA
XC.authors           PBE

SpinPolarized    .true.                   开之后能量低0.3左右
#---------------------------------------
# Control the files printed
WriteKpoints        .false.
WriteForces         .true.
WriteCoorXmol       .true.
WriteCoorCerius     .true.
WriteCoorStep       .true.
#---------------------------------------
MD.TypeOfRun         CG   
MD.NumCGsteps        300     
MD.MaxCGDispl         0.15 Ang
MD.MaxForceTol        0.010 eV/Ang
MD.VariableCell       .false.   
Diag.DivideAndConquer  .false.
************************** End of input data file *****************************

[ Last edited by wtianxing on 2013-12-16 at 15:51 ]
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1楼 2013-12-16 13:53:50
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wtianxing

银虫 (小有名气)
试着修改K点，真空层尺寸等，两种情况的差值基本没有变化。
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2楼2013-12-17 08:29:53
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sungjen

银虫 (著名写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by wtianxing at 2013-12-17 08:29:53
试着修改K点，真空层尺寸等，两种情况的差值基本没有变化。

很好奇你算的是什么，为什么算这个，但是应该是不加的
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希望有一天成为大神
3楼2013-12-17 18:19:00
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wtianxing

银虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by sungjen at 2013-12-17 18:19:00
很好奇你算的是什么，为什么算这个，但是应该是不加的...

算的是单个Li在完整Si晶体中稳定存在时的结合能。背景是锂离子电池，如果采用Si作为负极材料，充电的时候锂就会运动到Si中，所以希望得到Li在硅晶体中的稳定性。
现在结果显示，自旋只对采用真空层算单个Li能量时候有影响，而且比没开自旋的低0.3ev。我咨询过几个人，大家有争论。但是开自旋后能量变低，理论上是不是应该开自旋？能解释下为什么不加吗？
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4楼2013-12-18 08:36:07
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sungjen

银虫 (著名写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by wtianxing at 2013-12-18 08:36:07
算的是单个Li在完整Si晶体中稳定存在时的结合能。背景是锂离子电池，如果采用Si作为负极材料，充电的时候锂就会运动到Si中，所以希望得到Li在硅晶体中的稳定性。
现在结果显示，自旋只对采用真空层算单个Li能量时 ...

嗯，理论上是应该加的。为什么不加我也说不清
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希望有一天成为大神
5楼2013-12-18 10:40:00
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wtianxing

银虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by sungjen at 2013-12-18 10:40:00
嗯，理论上是应该加的。为什么不加我也说不清...

非常感谢回复。
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6楼2013-12-18 10:55:07
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gmmy

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
liliangfang: 金币+2, 谢谢交流 2013-12-22 15:32:25
你考虑自旋计算Li单原子的能量是对的，这样计算得到的形成能或者说结合能公式Eb=E（Li）+E（Si64）-E（Li+Si64），应该和vasp结果相近。但是对于siesta这样采用原子轨道基的软件，可能需要考虑basis-set superposition error (BSSE)修正。
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7楼2013-12-18 18:08:28
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wtianxing

银虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by gmmy at 2013-12-18 18:08:28
你考虑自旋计算Li单原子的能量是对的，这样计算得到的形成能或者说结合能公式Eb=E（Li）+E（Si64）-E（Li+Si64），应该和vasp结果相近。但是对于siesta这样采用原子轨道基的软件，可能需要考虑basis-set superposit ...

非常感谢你的回复。
现在的问题是开自旋之后与vasp对不上，不开的话倒挺接近。
另外，我用siesta算，没有BSSE选项，能否告知怎么用程序分别计算求出BSSE吗？
另外，我参考高斯的计算程序中算法
E_AB：A、B基组下AB复合物的能量
E_A,bAB：A、B基组下A的能量
E_B,bAB：A、B基组下B的能量
E_A：A基组下A的能量
E_B：B基组下B的能量
而我用siesta计算的时候，所以的情况都是用的同一个基组啊，怎么可能出现这么多能量哪？
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8楼2013-12-19 09:56:10
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gmmy

木虫 (小有名气)
引用回帖:
8楼: Originally posted by wtianxing at 2013-12-19 09:56:10
非常感谢你的回复。
现在的问题是开自旋之后与vasp对不上，不开的话倒挺接近。
另外，我用siesta算，没有BSSE选项，能否告知怎么用程序分别计算求出BSSE吗？
另外，我参考高斯的计算程序中算法
E_AB：A、B基组 ...

%block Chemical_Species_label 这里面把原子序数设置为负，成为ghost atom，这样就可以得到 “A、B基组下A的能量，A、B基组下B的能量”
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9楼2013-12-19 21:23:27
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wtianxing

银虫 (小有名气)
已经完成求助，怎么赠送金币啊？
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10楼2013-12-21 09:36:04
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