GW准粒子计算会高估能隙？ - 第一性原理 - Vasp&MedeA

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liqizuiyang

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wekow: 金币+10, 先给10个。我想想怎么回复您。 2013-12-25 23:21:19
identation: 金币+2, 应助指数+1, 谢谢交流 2013-12-26 10:39:17

一般来说：

对于主族元素，G0W0可以给出比较精确的结果。如果和实验值有差异，一般由收敛性导致（空带数，K网格，频率采样密度等）。据个人经验，未收敛的值一般比收敛值大。

对于含d/f电子的过渡金属化合物，收敛后的G0W0结果小于实验带隙，更新本征值的ev-scGW0和ev-scGW给出的值好点，但仍有可能小于实验带隙，只有自洽度更高的GW才能给出接近实验值的结果。这个方面突出的例子是氧化锌。

楼主算的带隙都大于实验值，很有可能是结果未收敛。GW相对于DFT，有额外的几个极为重要的收敛参数：
1.NBAND. 楼主只用了60 - 4 = 56个空带，这离收敛相对较远，建议设置NBAND=240；
2.ENCUT.楼主设置了300，这个值即使算DFT都过小；建议400+
3.K网格.建议增大到8*8*8

另外，vasp算GW时有几个颇为古怪的规定：
1.NBAND必须为cpu整数倍，不然它就自动随机产生波函数补成整数倍，结果自然就出错了；
2.NOMEGA也必须为cpu整数倍；
楼主最好检查下这两个参数是不是能被cpu数整除。

对于Si，G0W0已经足够了，因此设置NELM=1。

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2楼2013-12-25 22:41:43

liqizuiyang

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sunyang1988: 金币+2, 谢谢交流 2014-01-03 10:04:09

引用回帖:

11楼: Originally posted by wekow at 2014-01-02 17:27:05
重新优化结构计算了Si的能隙，NBAND=240，ENCUT=300，KPOINTS 8*8*8，NOMEGA = 80, GW计算出来的能隙仍然是在1.8 eV。我搜索到有些Si GW计算的结构，即使使用高得多的收敛参数，仍然能得到接近实验值的结果。我的计 ...

我没看出什么错误。

我贴下我算GW的用过的3个INCAR：

1.INCAR.SCF
Job control:
SYSTEM = Pristine MoS2
PREC = Normal
NPAR = 12

System information:
ISPIN  = 1
GGA = pe
ISMEAR = 0
SIGMA  = 0.05
ENCUT  = 400

Electrons:
LREAL  = .FALSE.
ALGO = Normal
EDIFF  = 1.5E-9
NELM = 250

Ions:
NSW = 0
IBRION = -1

2.INCAR.bands
Job control:
SYSTEM  = Pristine MoS2
PREC = Normal
LOPTICS = .TRUE.
NPAR = 12

System information:
ISPIN = 1
GGA    = pe
ISMEAR  = 0
SIGMA = 0.05
ENCUT = 400
NBANDS  = 360

Electrons:
LREAL = .FALSE.
ALGO = Exact
NELM = 1

Ions:
NSW    = 0
IBRION  = -1

3.INCAR.GW
Job control:
SYSTEM = Pristine MoS2
PREC    = Normal
LWAVE = .TRUE.

System information:
ISPIN = 1
GGA    = pe
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.05
ENCUT = 400
NBANDS = 360

Electrons:
LREAL = .FALSE.

Ions:
NSW    = 0
IBRION = -1

GW:
PRECFOCK = Normal
ALGO    = GW0
NELM    = 4
NOMEGA = 72
ENCUTGW  = 200
NBANDSGW = 36

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13楼2014-01-02 19:20:26

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Physicser

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引用回帖:

2楼: Originally posted by liqizuiyang at 2013-12-25 22:41:43
一般来说：

对于主族元素，G0W0可以给出比较精确的结果。如果和实验值有差异，一般由收敛性导致（空带数，K网格，频率采样密度等）。据个人经验，未收敛的值一般比收敛值大。

对于含d/f电子的过渡金属化合物， ...

楼上的是非常熟悉GW计算了

3楼2013-12-25 23:27:33

wekow

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4楼2013-12-26 00:06:41

liqizuiyang

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引用回帖:

4楼: Originally posted by wekow at 2013-12-26 00:06:41
谢谢你的回帖。我依照你的建议再做一次Si的测试。
我在计算过程中注意了CPU的要求，NBAND和NOMEGA和CPU核心数目是一样的。Si的赝势，Si_GW，ENMAX只有245.345 eV，我使用的300 eV应该已经足够了，不过我会调大再看 ...

对于Si这样的元素，可以用Plasmon-Pole模型来算介电函数，这样就不用针对每个频率点都算一次介电函数了，可以节约不少计算量。

但是vasp只能算全频率GW，因此计算量很大。abinit支持4种PPA模型，对这四种模型的测试可以看下PRB 88, 125205(2013)这篇文章。

6楼2013-12-26 09:43:04

dxcharlary

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vasp官网上的例子就是Si吧，好像小于误差小于10%

7楼2013-12-27 07:52:05

ya_mde

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楼主你好我也刚开始学有个问题想请教一下算GW是不是要用有后缀为_GW的赝势我用这种赝势时还没开始出数据就报这个错误 this version requires full pseudpotential generation information 求助呀！

8楼2013-12-29 17:41:18

wekow

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ya_mde

9楼2013-12-30 09:59:45

ya_mde

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franch: 金币+2, 鼓励交流。 2013-12-30 22:31:30

引用回帖:

9楼: Originally posted by wekow at 2013-12-30 09:59:45
是的，GW计算最好使用_GW后缀的POTCAR。不过普通版本的POTCAR应该也能用，不好意思我没有详细对比过结果。
看VASP论坛反馈的信息，你这个错误是因为POTCAR文件在复制的过程中损坏了。你可以重新复制再尝试一下。
...

谢谢回复我看过那篇帖子我是在vasp官网上下载的最新的赝势并且没有拷错ＰＯＴＣＡＲ呀　grep TITEL POTCAR的时候所有的元素都有另外这是ＯＵＴＣＡＲ里面的报错 POTCAR: PAW Mn_sv_GW 27Nov2009
POTCAR: 0.49626408E+03  0.49588219E+03  0.4947
this version requires full pseudpotential  generation information
不知道为什么读Ｇａ的时候会读到一组数据　再帮我看一下哈！　

10楼2013-12-30 16:55:26