计算化学公社

标题: 请教如何计算得到较为准确的MOF能带结构 [打印本页]

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Author: njust-lbc 时间: 2024-4-16 09:53
标题: 请教如何计算得到较为准确的MOF能带结构
本帖最后由 njust-lbc 于 2024-6-25 20:55 编辑

请教各位老师，最近在使用CP2K计算某含有铜原子的MOF时有个疑惑，如果为了得到较为准确的能带结构而使用HSE06杂化泛函，可能会算不动。而如果使用HLE17纯泛函来算，因为有铜原子则要DFT+U，但在CP2K中使用DFT+U又不支持k点，那该怎么解决呢，只能用HSE06硬算么？

PS：MOF晶胞a≈17埃，b≈24埃，c≈4埃，总共106个原子（C、H、O、S、Cu）。

作者
Author: sobereva 时间: 2024-4-16 15:01
CP2K里杂化泛函考虑k点必须用RI-HFXk，然而此时不可能算得动这么大的晶胞
考虑清楚算这个体系的能带是否真的有意义，本来a、b方向就已经很大了。如果目的只是算带隙而并不需要算能带，直接扩胞然后HSE06只考虑gamma点算HOMO-LUMO gap就完了，此时CP2K完全算得动

作者
Author: njust-lbc 时间: 2024-4-16 15:18

sobereva 发表于 2024-4-16 15:01
CP2K里杂化泛函考虑k点必须用RI-HFXk，然而此时不可能算得动这么大的晶胞
考虑清楚算这个体系的能带是否真 ...

好的，谢谢sob老师

作者
Author: njust-lbc 时间: 2024-4-22 12:01

sobereva 发表于 2024-4-16 15:01
CP2K里杂化泛函考虑k点必须用RI-HFXk，然而此时不可能算得动这么大的晶胞
考虑清楚算这个体系的能带是否真 ...

请问老师，按照之前的建议，我在用HSE06做单点能算带隙时出现能量不收敛的情况。读取的初猜波函数是PBE/DZVP-MOLOPT-SR-GTH结构优化生成的波函数。这种情况该怎么解决呢，愁人。
PS：我已经把HSE06的单点计算输入文件(1D-MOF.inp)和输出文件(243385.out)上传了

作者
Author: sobereva 时间: 2024-4-23 06:52

njust-lbc 发表于 2024-4-22 12:01
请问老师，按照之前的建议，我在用HSE06做单点能算带隙时出现能量不收敛的情况。读取的初猜波函数是PBE/D ...

先尝试用PBE0看看能否收敛

作者
Author: njust-lbc 时间: 2024-4-23 08:41

sobereva 发表于 2024-4-23 06:52
先尝试用PBE0看看能否收敛

好的老师，我试一下。

作者
Author: njust-lbc 时间: 2024-4-24 20:57
本帖最后由 njust-lbc 于 2024-6-25 20:56 编辑

sobereva 发表于 2024-4-23 06:52
先尝试用PBE0看看能否收敛

请问老师，我后来读取纯泛函的波函数作为初猜，用HSE06 with ADMM开OT，内外的EPS_SCF都改为1E-5，然后在&DFT/&Print/&MO_CUBES输出一个空轨道，得到的带隙是“HOMO - LUMO gap [eV] : -0.000369”，实验测出来是1.4eV，这是什么原因呢。是我的基组选的太小了吗，还是因为没用对角化的原因。但是不开OT试了一些方法感觉都收敛不了。。。

作者
Author: sobereva 时间: 2024-4-25 06:25

njust-lbc 发表于 2024-4-24 20:57
请问老师，我后来读取纯泛函的波函数作为初猜，用HSE06 with ADMM开OT，内外的EPS_SCF都改为1E-5，然后在 ...

先用PBE0再说

程序给HSE06自动设的库仑截断太大，你的盒子又太小，说不定会造成问题。所以先让你用PBE0测试

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Author: njust-lbc 时间: 2024-5-10 21:13
本帖最后由 njust-lbc 于 2024-6-25 20:56 编辑

sobereva 发表于 2024-4-25 06:25
先用PBE0再说

程序给HSE06自动设的库仑截断太大，你的盒子又太小，说不定会造成问题。所以先让你用PBE ...

不好意思又来打扰老师。我们老师觉得能带图很高级，所以还是让我尽力算一下。我后来参考“J. Phys. Chem. C 2019, 123, 17416−17424”，决定采用HLE17来算。
不过从算出来的能带图来看，带隙明显大于实验值，而且费米能级在价带里面。所以想再来向老师请教一下：
1. HLE17算出来的带隙一般都是比实验值小，我的为什么会大这么多（实验值在1.2eV左右）。
2. 我算出来的费米能级为什么会在价带里。我看好像是说因为开了smearing的缘故，不过不开smearing好像做结构优化时又很难收敛。不知道该怎么解决。
3. 像我这种MOF要不要考虑自旋极化。我看别的文献算的能带图都没有标出α能带和β能带，所以我在算的时候就没有考虑。不他们用的是VASP，不知道和这个是不是有关系。而且我开了自旋极化，不论是否开smearing，结构优化时都很难收敛。
PS：结构优化采用PBEsol，k点取2,2,10。然后用HLE17做能量计算得到.bs。

作者
Author: sobereva 时间: 2024-5-10 21:57

njust-lbc 发表于 2024-5-10 21:13
不好意思又来打扰老师。我们老师觉得能带图很高级，所以还是让我尽力算一下。我后来参考“J. Phys. Chem. ...

1 计算无误的情况下，算出来是什么样就是什么。并且搞清楚和实验有没有可比性，实验测的是什么gap
2 8成是费米能级读错了或者作图作错了。开smearing毫无意义，下文明确批了乱用smearing的行为
CP2K中遇到SCF难收敛时的解决方法
http://sobereva.com/665（http://bbs.keinsci.com/thread-37196-1-1.html）
3 倘若不是磁性体系，自然不应该用UKS，否则纯粹白浪费很多时间，自取其辱。这跟用不用smearing也没任何直接关系

作者
Author: njust-lbc 时间: 2024-5-10 22:23

sobereva 发表于 2024-5-10 21:57
1 计算无误的情况下，算出来是什么样就是什么。并且搞清楚和实验有没有可比性，实验测的是什么gap
2 8成 ...

啊，，谢谢老师！突然又明白点什么好像，我再试试！谢谢老师！

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