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标题: Castep中关于HSE06泛函的使用 [打印本页]

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Author: 子水水 时间: 2017-9-22 18:58
标题: Castep中关于HSE06泛函的使用
各位老师，你们好。我在MS8.0中的castep模块利用HSE06泛函中计算TiO2的带隙，出现带隙过大的问题。具体是先使用GGA优化TiO2结构，对优化后的结构使用HSE06计算单点能并求得bandgap，算出来带隙达到了3.7 eV。后来我换一种方法，在GGA优化结构的同时，就在properties里选择了HSE06计算bandgap，结果算出来了6.7 eV。没有在help文件里查到相关内容。想请大家指点下，一般用HSE06，带隙计算应该相对准确啊，偏大是什么原因了。（使用HSE06时，根据计算时候提示，选择的NC赝势，mixing shceme选的是All Band/EDFT）

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Author: 卡开发发 时间: 2017-9-22 21:07
我猜测可能是计算精度不够导致，建议先提示动能截断和k点。你可以把castep输出文件上传看看，否则无法诊断。

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Author: 子水水 时间: 2017-9-23 09:57

卡开发发发表于 2017-9-22 21:07
我猜测可能是计算精度不够导致，建议先提示动能截断和k点。你可以把castep输出文件上传看看，否则无法诊断 ...

老师，您好。谢谢您的回复。附件中是我两次的castep文件和能带图。Castep文件太多，我上传到下一楼了。计算采用的K点和动能阶段没有经过测试，第一次先优化在计算能带时候，动能截断是750eV，k点是3*3*1（TiO2的晶格常数是3.7*3.7*9.7）。第二次在结构优化的同时计算能带，动能截断也是750eV，k点是3*3*1。对了计算能带时，有个band energy tolerance选的是默认的是1.0e-5.这就是我的一些设置，请您帮忙看看。

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Author: 子水水 时间: 2017-9-23 10:03
附件内容

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Author: 卡开发发 时间: 2017-9-23 11:02

子水水发表于 2017-9-23 10:03
附件内容

你的两次计算中，优化步骤中给出的的最终构型是不一样的。我现在看不到你单独优化那个的输出文件，所以不知道你第一次单独优化结构的时候采用的参数是否不同于第二次，比如很可能第一次使用了超软赝势而非模守恒这样，而超软赝势对动能截断的需求低得多，得排查这个问题。如果确实是赝势不同造成的，你可能需要提升截断能，但我也并不排除某些元素的某个赝势用在特定体系会出问题。

作者
Author: 子水水 时间: 2017-9-23 11:16

卡开发发发表于 2017-9-23 11:02
你的两次计算中，优化步骤中给出的的最终构型是不一样的。我现在看不到你单独优化那个的输出文件，所以不 ...

老师，您好。我第一次计算是先优化结构，使用GGA-PBE，超软赝势，截止能是380eV，k点5*5*2，然后用优化好的结构，用HSE06算单点能，截止能是750 eV，k点 3*3*1，进而计算能带有3.7 eV了。第二次是用GGA-PBE优化的同时，使用HSE06计算能带，直接使用NC赝势。这时候，截止能是750eV（默认的Fine级别，），k点事3*3*1。两次计算方法确实不同，正如你说的，优化结构采用参数不同，结果不同也是正常的。但为什么会和TiO2实际能带差别这么大了，实验值为3.2eV，第二次的结果感觉都成绝缘体了。查看别人的计算结果，HSE06应该可以很好的计算能带了，这一点实在不解。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2017-9-23 12:02

子水水发表于 2017-9-23 11:16
老师，您好。我第一次计算是先优化结构，使用GGA-PBE，超软赝势，截止能是380eV，k点5*5*2，然后用优化 ...

所以我关注的就是，你第二次采用模守恒赝势的时候是否测试过动能截断？默认值只是针对某些简单体系做参考，实际对于特定体系必须要做测试，模守恒一般动能截断要高出超软很多，大部分都在800+ eV。

有些体系的能带结构对晶体结构还是比较敏感的。如果上述收敛性测试确实能够达到要求，也不排除赝势本身所导致结构糟糕从而能带结果糟糕，这种情况我遇到过，但应该也是极少数。

作者
Author: 子水水 时间: 2017-9-23 12:39

卡开发发发表于 2017-9-23 12:02
所以我关注的就是，你第二次采用模守恒赝势的时候是否测试过动能截断？默认值只是针对某些简单体系做参考 ...

好的，谢谢老师。我去试试截断能测试。就是HSE06太费资源了，TiO2能带，算了接近24个小时了。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2017-9-23 21:53

子水水发表于 2017-9-23 12:39
好的，谢谢老师。我去试试截断能测试。就是HSE06太费资源了，TiO2能带，算了接近24个小时了。

可以考虑不采用Allbands的方法算，这样能快一点，我测下来Kerker对HSE算是容易收敛一些的，没有数值稳定性问题还是值得试试的。CASTEP算杂化确实很慢。

作者
Author: 无聊挂机 时间: 2022-10-15 22:18
你好，请问我GGA结构优化后用HSE06算能带为何总是直接报错啊？想请教下，是我后面设置有问题吗？NC赝势，All Band/EDFT也选了

作者
Author: 我爱糖葫芦树 时间: 2023-9-26 14:16

卡开发发发表于 2017-9-23 11:02
你的两次计算中，优化步骤中给出的的最终构型是不一样的。我现在看不到你单独优化那个的输出文件，所以不 ...

卡开老师，请问一下我用castep算的CeO2体系，一开始结构优化用的GGAPBE、OTFG超软（Density Mixing），然后算能带带隙才1.7左右，然后用HSE06下NC赝势（All Band/EDFT）算出来3.9多甚至超过实验值了，这种情况下该调整哪些方面啊

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