计算化学公社

标题: cp2k利用纯泛函进行能带计算的简单方法 [打印本页]
作者
Author: logzzz    时间: 2024-4-7 13:43
标题: cp2k利用纯泛函进行能带计算的简单方法
思虑很久，感觉自己也应该发点帖子，如果不合规请管理员删除。

我看很多人问CP2K计算能带的问题。为此，我想开一个帖子，讲一下我自己算能带的简单方法。
开讲之前，首先感谢科音培训班，也希望大家有条件的可以参加，是对自己知识的良好扩充。

话不多说。首先，需要准备两个开源的软件，分别是multiwfn和vaspkit。
下载地址： multiwfn    http://sobereva.com/multiwfn/
                 vaspkit    https://sourceforge.net/projects/vaspkit/files/Binaries/
注意：使用以上软件发表论文要恰当引用相关参考文献！
这两个软件的安装，就不详细讲了，网上很多教程。
接下来就是结合这两个软件，开始计算能带。我这里以Si为例，使用PBE泛函和DZVP-MOLOPT-SR-GTH，准备好Si的CIF，不需要扩胞。
第一步，利用multiwfn创建输入文件。进入主程序，直接输入cp2k可以直接进入输出文件编辑页面。
(, 下载次数 Times of downloads: 27)
选择6，打开smear，方便产生费米能级。选择8，打开K点计算，这里Si输入9，9，9
选择0产生输入文件。
接下来结合我自己写的第一个脚本进行输入文件处理。
这个脚本的目的是利用vaspkit产生计算所需的高对称点，然后再写入前一步产生的输入文件中。
(, 下载次数 Times of downloads: 31)
脚本写的我个人认为还是比较清晰的哈。输入输入文件Si.inp；然后计算的体系维度是多少就输入多少。这里硅是三维的，输入3
然后就可以产生用于计算能带结构的Si.inp的文件了，原始的inp也没有删除，命名为了Si.inp.bk。
Kcg脚本内容：
  1. #!/bin/bash

  3. ###############################
  4. ###zhaicg,zhaicg@jlu.edu.cn
  5. ##############################

  7. echo " "
  8. echo "利用vaspkit,multiwfn生成band计算文件"
  9. read -p "输入文件(需要加.inp):" flag
  10. echo " "
  11. read -p "输入维度1)1D 2)2D 3)3D:" table
  12. echo " "

  14. cp $flag $flag.bk
  15. Multiwfn $flag << EOF >/dev/null
  16. 100
  17. 2
  18. 27
  19. POSCAR
  20. 0
  21. q
  22. EOF

  24. (echo 306; echo $table) |vaspkit >/dev/null

  26. sed -n '/&PRINT/,/&END PRINT/p' KPATH.cp2k >cpkp
  27. sed 's/<NAME_HERE>.bs/BAND.bs/g' cpkp -i
  28. sed '/BAND.bs/a\\ADDED_MOS 20' cpkp -i
  29. sed '4s/^/            /' cpkp -i
  30. sed  '5d' -i cpkp

  32. sed '$d' -i $flag
  33. sed '$d' -i $flag
  34. cat cpkp >> $flag
  35. echo "  &END DFT" >>$flag
  36. echo "&END FORCE_EVAL">>$flag
  37. rm cpkp KPATH.cp2k  POSCAR  SYMMETRY
复制代码

运行CP2K进行计算。计算后会产生band.bs。即可进行能带分析。
然后，还是利用multiwfn进行后处理，载入产生的band.bs。利用cp可直接进入处理窗口。选择2,然后选择-3可以导出能带图的.txt文件，选择0，可以直接观看产生的能带结构。
(, 下载次数 Times of downloads: 33)
接下来运行后处理脚本baf。可以对multiwfn输出的path*.txt数据进行调整，让费米能级为0。
(, 下载次数 Times of downloads: 29)
就可以得到new_path*.txt ,用origin画图。
(, 下载次数 Times of downloads: 30)
baf脚本内容：
  1. #!/bin/bash


  4. ###############################
  5. ###zhaicg,zhaicg@jlu.edu.cn
  6. ##############################


  9. echo " "
  10. echo "能带计算后处理，需要输出费米能级。"
  11. read -p "计算的输出文件（*.out,需要加out）:" table
  12. echo " "

  14. for i in path*.txt
  15. do
  16. fm=`grep "Fermi energy:" $table | awk '{print $3*27.2113863}'`
  17. awk '{print $1}' $i > 1.f
  18. awk '{$1="";print $0 }' $i  >2.f
  19. sed "{s/^/& $fm/}" 2.f > 3.f
  20. awk '{ for (i=2; i<=NF; i++) $(i) -= $1 } 1' 3.f >4.f
  21. awk '{$1="";print $0 }' 4.f >5.f
  22. paste -d ' ' 1.f 5.f > new-$i
  23. rm  1.f 2.f 3.f 4.f 5.f
  24. done

复制代码
这些文件都打包在压缩包里了。有不对的地方希望大家多指正。

最后，只能说multiwfn，vaspkit让科研更轻松。


作者
Author: madhatter    时间: 2024-4-16 21:38
cp2k萌新苦能带久矣
作者
Author: yuzc    时间: 2025-3-16 21:32
请问一下，高对称点的横轴坐标在哪里找呀
作者
Author: logzzz    时间: 2025-3-17 15:08
yuzc 发表于 2025-3-16 21:32
请问一下，高对称点的横轴坐标在哪里找呀

使用最新版Multiwfn,在载入Band.bs之后，导出TXT的时候，选择-3.屏幕会打印出高对称点的横坐标。
作者
Author: ShiqiChen    时间: 2025-3-28 17:25
运行CP2K进行计算。计算后会产生band.bs。即可进行能带分析。
然后，还是利用multiwfn进行后处理，载入产生的band.bs。利用cp可直接进入处理窗口。选择2,然后选择-3可以导出能带图的.txt文件，选择0，可以直接观看产生的能带结构。
请问具体怎么生成txt文件的？
作者
Author: logzzz    时间: 2025-3-28 18:50
ShiqiChen 发表于 2025-3-28 17:25
请问具体怎么生成txt文件的？

multiwfn band.bs → cp → 2 → -3 ，当前目录会有path.txt导出来画图。就行。
作者
Author: ShiqiChen    时间: 2025-3-31 11:09
logzzz 发表于 2025-3-28 18:50
multiwfn band.bs → cp → 2 → -3 ，当前目录会有path.txt导出来画图。就行。

谢谢，已解决
作者
Author: Mapleyu    时间: 2025-6-15 15:11
点赞！作为从Vasp转移到Cp2k的我来说，简单易懂了。
作者
Author: 于浩    时间: 2025-6-18 19:31
问一下带隙怎么看啊 不知道哪个文件能看
作者
Author: logzzz    时间: 2025-6-19 20:55
于浩 发表于 2025-6-18 19:31
问一下带隙怎么看啊 不知道哪个文件能看

multiwfn band.bs → cp → 2 然后看屏幕输出，就有带隙值和间接还是直接。



欢迎光临 计算化学公社 (http://bbs.keinsci.com/) Powered by Discuz! X3.3