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标题: 咨询一下大体系能带计算的方法选择问题 [打印本页]

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Author: 玉米猫 时间: 2022-2-1 14:02
标题: 咨询一下大体系能带计算的方法选择问题
最近在学习VASP，有一个100个原子的有机体系晶胞想进行能带计算，大家都说算能带用HSE06杂化泛函效果比较好，我用了vaspkit教程里的两种办法（1.pbe-scf后读取波函数进行HSE06能带计算；2.直接用HSE06进行能带计算），都算不动，所以想问一下各位老师这种大体系一般都怎么计算能带。是不是只能用纯泛函？该怎么选择方法呢？

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Author: granvia 时间: 2022-2-1 14:11
PBE+U凑活一下

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Author: 玉米猫 时间: 2022-2-1 14:30

granvia 发表于 2022-2-1 14:11
PBE+U凑活一下

谢谢，纯泛函是不是会显著低估带隙

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Author: 卡开发发 时间: 2022-2-1 17:28
如果是纯有机体系DFT+U可能没用。bulk结构可以考虑使用DFT-1/2方法或者modified Becke-Johnson（mBJ或叫做TB09）的泛函算电子结构。

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Author: 玉米猫 时间: 2022-2-1 21:03

卡开发发发表于 2022-2-1 17:28
如果是纯有机体系DFT+U可能没用。bulk结构可以考虑使用DFT-1/2方法或者modified Becke-Johnson（mBJ或叫做T ...

谢谢老师，我去找一找相关资料

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Author: KevinLee 时间: 2022-2-10 13:36
大体系HSE计算好像要国内的PWmat才能搞定，U值有个线性响应算法可以确定

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Author: ycpan 时间: 2022-2-17 15:19
可以考虑一下PWmat软件，算100个原子的HSE还是比较轻松的，并且速度会比vasp快很多

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Author: get-it 时间: 2022-2-18 20:55
mBJ就挺好的

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Author: 石不转 时间: 2022-5-30 09:04
本帖最后由石不转于 2022-5-30 09:06 编辑

各位老师好！有一个挺基础的问题求教： vaspkit教程用PBE泛函计算能带为何要先自洽再进行非自洽运算？与直接进行非自洽运算有何不同？
我针对同一体系进行了两次试验：
1）直接用vaspkit 303生成的KPATH.in作为KPOINTS进行非自洽运算；
2）按照vaspkit教程中的步骤，先用vaspkit 102生成的KPOINTS进行自洽运算，然后设置ICHARG=11，复制KPATH.in到KPOINTS进行非自洽运算。
试验结果：方法1计算时间约为方法2的两倍；二者画出的能带图几乎完全相同。
结论：对于未知构型，先用简单K点进行自洽运算，在此基础上更换精度更高的K点、读取已存在的波函数来计算能带，如此更方便快捷。
请问这个结论是否正确？如果正确，方法2更快捷的原因是什么？恳请老师们为我答疑解惑，谢谢！

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Author: 乐平 时间: 2022-9-4 17:15

石不转发表于 2022-5-30 09:04
各位老师好！有一个挺基础的问题求教： vaspkit教程用PBE泛函计算能带为何要先自洽再进行非自洽运算？与直 ...

个人觉得，“先用 PBE 泛函进行自洽计算，然后读取自洽计算的波函数和电荷密度再用 HSE06 杂化进行非自洽计算”，这个方法类似于 Gaussian 里的先用 B3LYP泛函配合 6-31G(d) 基组进行几何优化，然后再换 meta-GGA 结合大基组，读取之前的 check 文件进行后续计算类似。

由于已经经过了自洽计算（往往这一步是比较耗时的），从自洽计算的波函数和电荷密度中读取信息一般会让后续更快。

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Author: 876449830 时间: 2022-9-4 21:36

乐平发表于 2022-9-4 17:15
个人觉得，“先用 PBE 泛函进行自洽计算，然后读取自洽计算的波函数和电荷密度再用 HSE06 杂化进行非自洽 ...

我在读取WAVECAR和CHAGCAR和只读取CHAGCAR计算的结果不一样，后来听人建议只读取CHAGCAR会好些，至今不知为何？

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Author: heguangyuan 时间: 2023-8-29 15:14

876449830 发表于 2022-9-4 21:36
我在读取WAVECAR和CHAGCAR和只读取CHAGCAR计算的结果不一样，后来听人建议只读取CHAGCAR会好些，至今不知 ...

因为计算能带的时候用的是新生成的K点，和之前生成wavecar的K点不同，读取了应该不太对

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Author: ljh123 时间: 2025-5-9 14:09

卡开发发发表于 2022-2-1 17:28
如果是纯有机体系DFT+U可能没用。bulk结构可以考虑使用DFT-1/2方法或者modified Becke-Johnson（mBJ或叫做T ...

老师您好，请问slab体系还能用DFT-1/2或者mBJ算电子结构吗

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Author: 卡开发发 时间: 2025-5-9 18:02

ljh123 发表于 2025-5-9 14:09
老师您好，请问slab体系还能用DFT-1/2或者mBJ算电子结构吗

mBJ不能用于slab，数值稳定性存在问题。DFT-1/2原理上没有限制，但有可能需要调参。

作者
Author: ljh123 时间: 2025-5-20 16:50

卡开发发发表于 2025-5-9 18:02
mBJ不能用于slab，数值稳定性存在问题。DFT-1/2原理上没有限制，但有可能需要调参。

老师您好，我之前尝试过mBJ方法用于slab。电子步能顺利收敛。但是确实发现CMBJ这个参数会从一开始就变为2.0并一直不变。请问这样的结果还有意义吗

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Author: 卡开发发 时间: 2025-5-20 21:02

ljh123 发表于 2025-5-20 16:50
老师您好，我之前尝试过mBJ方法用于slab。电子步能顺利收敛。但是确实发现CMBJ这个参数会从一开始就变为2 ...

我没记错对slab可以强行调整CMBJ，但这个意义我也很难说。

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Author: ljh123 时间: 2025-5-21 09:14

卡开发发发表于 2025-5-20 21:02
我没记错对slab可以强行调整CMBJ，但这个意义我也很难说。

是的，不过我尝试强行调整后，收敛就变得极其困难。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2025-5-21 09:15

ljh123 发表于 2025-5-21 09:14
是的，不过我尝试强行调整后，收敛就变得极其困难。

且不说CMBJ调整，一般mBJ方法收敛都很困难。

作者
Author: ljh123 时间: 2025-5-21 13:06

卡开发发发表于 2025-5-21 09:15
且不说CMBJ调整，一般mBJ方法收敛都很困难。

是的。我目前的情况是，不主动设置CMBJ电子步可以正常收敛，收敛后的CMBJ值为2.0。我计算得到的Fe3O4@C的带隙在0.1eV左右。但是如果主动设置CMBJ=1.35的话一直不收敛（这个值是通过bulk计算收敛得到的）。所以我想请教下老师，“主动设置CMBJ电子步可以正常收敛，收敛后的CMBJ值为2.0“这个情况下，计算是否还有意义呢。因为2.0这个值似乎是CMBJ参数的上限值。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2025-5-21 13:43

ljh123 发表于 2025-5-21 13:06
是的。我目前的情况是，不主动设置CMBJ电子步可以正常收敛，收敛后的CMBJ值为2.0。我计算得到的Fe3O4@C的 ...

没意义，这在vaspwiki的METAGGA关键字处其实有说明：

In the presence of an extended vacuum region (e.g., surfaces) or an interface, the average of |▽ρ|/ρ has no meaning. Therefore, MBJ calculations should be done with a fixed value of c}, which can be done with the CMBJ tag., or alternatively with the LMBJ that was proposed for the purpose to be applicable to systems with vacuum or interfaces.

这里其实讨论到你可以使用local mBJ（LMBJ）的方法。不过我没有去读过LMBJ的原文，不太确定它的具体原理和适用范围。

作者
Author: ljh123 时间: 2025-5-21 13:53

卡开发发发表于 2025-5-21 13:43
没意义，这在vaspwiki的METAGGA关键字处其实有说明：

这里其实讨论到你可以使用local mBJ（LMBJ）的方 ...

十分感谢。我去看看LMBJ方法

作者
Author: ljh123 时间: 2025-5-22 18:15

卡开发发发表于 2025-5-21 13:43
没意义，这在vaspwiki的METAGGA关键字处其实有说明：

这里其实讨论到你可以使用local mBJ（LMBJ）的方 ...

老师我还想请教一下您，metaGGA（如mBJ）计算能带的流程是不是和杂化泛函是一样的呢？我看网上的教程，杂化泛函相比纯泛函的计算方法就是多考虑了权重为0的K点。似乎metaGGA相比纯泛函也是多考虑了权重为0的K点，那是否可以按照HSE06的能带计算方法来算呢

作者
Author: 卡开发发 时间: 2025-5-22 18:37

ljh123 发表于 2025-5-22 18:15
老师我还想请教一下您，metaGGA（如mBJ）计算能带的流程是不是和杂化泛函是一样的呢？我看网上的教程，杂 ...

一样的，手动设置k点的做法肯定是最为通用的。

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