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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 » Vasp&MedeA » 求助：vasp计算TiO2薄膜无带隙。
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空谷新苗

木虫 (小有名气)

[求助] 求助：vasp计算TiO2薄膜无带隙。已有8人参与

vasp计算锐钛矿相TiO2薄膜，具体步骤是：
  1.用优化好的体材料的晶格参数建模。因计算的是纯薄膜的性质，故只建了1*1的三层薄膜（后来又建了一个5层的薄膜，但结果还是无带隙，感觉应该不是薄膜层数的问题）。
  2.由建好的薄膜模型得到POSCAR。POSCAR采用Selective Dynamic,固定最下层电子，让上面两层原子只在z方向弛豫（设置为FFT).
  3.进行结构优化。INCAR文件为：
ENCUT = 500
PREC = Accurate
EDIFF = 1E-6
EDIFFG = -0.01
NPAR=6
IALOGO=48
ISTART = 0
ISIF=2
ICHARG = 2
ISMEAR = 1
SIGMA = 0.1
IBRION = 1
NSW =120
POTIM = 0.2

K点取3*7*1
POSCAR文件为：
anatase CIF
1.00000000000000   
       10.304135548894921       0.000000000000000      -0.000000000000000
       0.000000000000000       3.797100000000000       0.000000000000000
       0.000000000000000       0.000000000000000      23.440695973720747
O    Ti
24    12
Selective dynamics
Direct
0.4130356769206680   0.0000000000000001   0.0249373600250313   F   F   F

0.5488297901615880   0.0000000000000001   0.1755252828815010   F   F   T

0.6846239034025090   0.0000000000000001   0.3261132057379700   F   F   T

0.9130356769206680   0.5000000000000000   0.0249373600250313   F   F   F

0.0488297901615880   0.5000000000000000   0.1755252828815010   F   F   T

0.1846239034025090   0.5000000000000000   0.3261132057379700   F   F   T

0.4079937566986610   0.5000000000000000   0.1129409421423520   F   F   F

。。。。。
。。。。。
  4.结构优化后将CONTCAR文件复制到POSCAR中，进行静态自洽计算。INCAR文件为：
ENCUT = 500
PREC = Accurate
EDIFF = 1E-6
EDIFFG = -0.01
NELM=150
IALOGO=48
NPAR=6
ISTART = 0
ICHARG = 2
ISMEAR = 0
SIGMA = 0.1
IBRION=-1
NSW=0
ISPIN=2

K点取5*9*1

4.计算DOS。静态自洽计算后修改INCAR:ISTART = 1;ICHARG = 11;ISMEAR = -5，LORBIT=11.增加K点，然后计算。
最后用p4vasp得出的DOS图为：求助：vasp计算TiO2薄膜无带隙。

我想请教一下为什么DOS图无带隙，我哪个环节出错了，该如何修改，谢谢。
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1楼2015-05-21 17:58:06
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空谷新苗

木虫 (小有名气)
引用回帖:
10楼: Originally posted by aaronzjw at 2015-05-23 21:56:52
二氧化钛slab层数的震荡性，建议层数取多个数值，如果有文献，可以参考文献

谢谢您的回复！有文献建了5层，不过我也计算过5层的，还是没带隙。您看看我的INCAR设置没问题吧，我刚学vasp，有些参数的意义和使用条件还不太明白。
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12楼2015-05-23 22:23:07
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普通回帖

xxxxxxxfc

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
ljw4010: 金币+1, 谢谢交流！ 2015-05-23 20:46:16
我很好奇，你们要研究的薄膜是不是只有3层原子，实际薄膜有这么薄吗？我们这儿磁控溅射一般也有几十到几百纳米。如果你是研究表面那可能确实应该这样做。
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2楼2015-05-22 14:41:09
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空谷新苗

木虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by xxxxxxxfc at 2015-05-22 14:41:09
我很好奇，你们要研究的薄膜是不是只有3层原子，实际薄膜有这么薄吗？我们这儿磁控溅射一般也有几十到几百纳米。如果你是研究表面那可能确实应该这样做。

谢谢您的回复！因为我现在刚开始计算薄膜，所以想先建一个小点的体系练习一下并检验一下计算方法的正确性，所以只建了3层。虽然体系小了点，但也不该由半导体变为导体呀。并且我看有些文献上只建了5层薄膜，结果仍是半导体，而我后来用5层薄膜计算的结果仍是无带隙，所以感觉不是层数的原因。您做过薄膜计算吗？一般取几层合适？

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3楼2015-05-22 19:09:57
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golddoushi

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
fzx2008: 金币+2, 谢谢回复 2015-05-23 08:57:43
主要是你没加U，TiO2即使块体模型按你这么算也才0.8eV gap 远小于实验3.6，变表面后不饱和了进一步缩小gap就成你这样了
+U，GW或者杂化泛函，具体参考说明书相关章节
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4楼2015-05-22 22:36:44
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空谷新苗

木虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by golddoushi at 2015-05-22 22:36:44
主要是你没加U，TiO2即使块体模型按你这么算也才0.8eV gap 远小于实验3.6，变表面后不饱和了进一步缩小gap就成你这样了
+U，GW或者杂化泛函，具体参考说明书相关章节

谢谢您的回复！ 我明天+U计算一下，不过我在计算体材料时未加U计算的带隙也有2.2eV。希望明天能出现奇迹。

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5楼2015-05-22 22:55:41
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lfhuang

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
fzx2008: 金币+2, 谢谢指导 2015-05-23 08:58:46
块体的LDA or GGA的带隙确实是2.0 eV左右，然后表面的结构时有表面态的，很可能还有磁性。可以参考：
O. Warschkow, PRL 100, 086102 (2008).
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先进使役材料计算（https://aidme.nimte.ac.cn）
6楼2015-05-23 00:23:46
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xxxxxxxfc

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by 空谷新苗 at 2015-05-22 19:09:57
谢谢您的回复！因为我现在刚开始计算薄膜，所以想先建一个小点的体系练习一下并检验一下计算方法的正确性，所以只建了3层。虽然体系小了点，但也不该由半导体变为导体呀。并且我看有些文献上只建了5层薄膜，结果仍 ...

我算的也是薄膜，但是我算的就是普通的晶体，没有建晶面。我这儿薄膜一般都几百个纳米，只需算体相就行了。除非你要研究晶面的什么特性。
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7楼2015-05-23 09:43:32
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空谷新苗

木虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by lfhuang at 2015-05-23 00:23:46
块体的LDA or GGA的带隙确实是2.0 eV左右，然后表面的结构时有表面态的，很可能还有磁性。可以参考：
O. Warschkow, PRL 100, 086102 (2008).

谢谢您的指导！您方便把这篇文献传给我一份吗？我在网上下载不了。
我的邮箱是：2399141210@qq.com
或者您发个网盘链接也行，谢谢啦!
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读万卷书，行万里路。
8楼2015-05-23 10:46:09
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aaronzjw

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
ljw4010: 金币+2, 谢谢交流！ 2015-05-23 20:46:27
没加U吧，普通DFT算不准的
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9楼2015-05-23 11:48:17
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aaronzjw

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

二氧化钛slab层数的震荡性，建议层数取多个数值，如果有文献，可以参考文献
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10楼2015-05-23 21:56:52
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