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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 » sX方法计算ZnO TiO2带隙
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875097375

铜虫 (初入文坛)

[求助] sX方法计算ZnO TiO2带隙

1、问题：使用sX计算得到的ZnO带隙只有0.0xeV，而TiO2则有4.xeV，而二者的实验值分别为3.4和3.1eV。计算出来的明显有问题。
由于刚接触MS不久，就拿了这两个常见的材料来试试手。在最近的文献中了解到这类材料用LDA或者是GGA等泛函计算会得到小带隙的情况，其实我自己用LDA和GGA也计算了TiO2和ZnO这两种材料，得到的带隙值是零点几和1点多左右。所以在最近这两周就采用了一种非局域杂化泛函方法sX screened exchange functional。主要参考了Stewart J. Clark and John Robertson等人的文章，比如PRB 82，085208，Screened exchange density functional applied to solids。
2、实验中所使用的软件版本为MS6.1.，计算中的设置参数详细如下所示：
（1）ZnO的结构优化设置参数
先上两个带隙结果


sX方法计算ZnO TiO2带隙
ZnO GeomOpt-1.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-1
ZnO GeomOpt-2.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-2
ZnO GeomOpt-3.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-3
ZnO GeomOpt-4.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-4
ZnO GeomOpt-5.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-5
ZnO GeomOpt-6.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-6
ZnO-bandgap.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-7
ZnO Energy-1.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-8
ZnO Energy-2.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-9
ZnO Energy-3.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-10
ZnO Energy-4.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-11
ZnO Energy-5.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-12
ZnO Energy-6.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-13
ZnO Energy-7.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-14
ZnO Energy-8.png


sX方法计算ZnO TiO2带隙-15
TiO2-bandgap.png
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1楼 2015-06-02 22:12:31
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卡开发发

专家顾问 (著名写手)

Ab Initio Amateur
不知道计算前K和截断能是否测试？模守恒的截断能通常要需求很高，不充分的K进行结构优化得到的结构不可靠，能带也不准。另外CASTEP下取偶数尽可能手工平移K点或者取奇数，这样能够保证K网格包含Gamma点结果可能会好些。（尚未搞清LZ为什么换赝势）。

不排除早期因为计算量的问题可能对晶格不优化或GGA优化的，算出来的带隙与sX做结构优化可能稍有不同。

目前来说，HSE06可能能给出更好的结果。
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» 本帖已获得的红花（最新10朵）

875097375
不一定挂在论坛，计算问题问题欢迎留言。
2楼2015-06-03 03:43:41
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林小燕儿

金虫 (初入文坛)
你用来计算的模型，是优化后的吗？
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3楼2015-06-11 11:28:01
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875097375

铜虫 (初入文坛)
送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by 卡开发发 at 2015-06-03 03:43:41
不知道计算前K和截断能是否测试？模守恒的截断能通常要需求很高，不充分的K进行结构优化得到的结构不可靠，能带也不准。另外CASTEP下取偶数尽可能手工平移K点或者取奇数，这样能够保证K网格包含Gamma点结果可能会好 ...

没做K和截断能测试。不过我现在正在做截断能和K点测试。截断能测试的结果是随着截断能的增加趋向收敛。取了800eV的截断能然后进行K测试，但K点测试老是收敛失败。不知道什么原因，正在找。回头我把结果整理下贴上来。
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4楼2015-06-11 17:37:45
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875097375

铜虫 (初入文坛)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 林小燕儿 at 2015-06-11 11:28:01
你用来计算的模型，是优化后的吗？

是优化后的，不过是找了个较大的截断能和随便一个K。
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5楼2015-06-11 17:38:23
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卡开发发

专家顾问 (著名写手)

Ab Initio Amateur
引用回帖:
4楼: Originally posted by 875097375 at 2015-06-11 17:37:45
没做K和截断能测试。不过我现在正在做截断能和K点测试。截断能测试的结果是随着截断能的增加趋向收敛。取了800eV的截断能然后进行K测试，但K点测试老是收敛失败。不知道什么原因，正在找。回头我把结果整理下贴上来 ...

好的，到时候望交流，近几日正忙。
赞一下 回复此楼
不一定挂在论坛，计算问题问题欢迎留言。
6楼2015-06-13 22:18:42
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