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[VASP] 计算slab结构的能带时K-PATH如何确定

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本帖最后由 cokoy 于 2021-1-19 16:16 编辑

请教各位大佬,计算某个表面的能带时,K-PATH该如何确定?
对于bulk体系,可以用seek-path生成,那对于slab需要如何处理,可以只选择垂直于真空层,过GAMMA点的那个面上的高对称点路径吗?
如果用vaspkit生成2d的K-PATH,如何判断合理性?我看程序一直会提示这个功能还处于测试阶段。
或者有别的什么方法可以确定slab结构的K-PATH吗?
谢谢各位。

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发表于 Post on 2022-3-13 20:49:28 | 只看该作者 Only view this author
同问,slab模型采用VASPKIT的302功能产生的K-PATH可以作为能带计算使用吗?希望有老师或者有经验的同学帮忙解答一下。

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发表于 Post on 2022-3-15 16:13:45 | 只看该作者 Only view this author
我也有这个疑惑。想请问一下发发老师这个问题~@卡开发发
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发表于 Post on 2022-3-15 17:40:49 | 只看该作者 Only view this author
noodles的困惑 发表于 2022-3-15 16:13
我也有这个疑惑。想请问一下发发老师这个问题~@卡开发发

我不知道vaspkit那个咋样,没有测试过,一般来说二维的路径把z≠0的点牵扯的路径去了就可以,但这个是不是最合适的路径我不太清楚。如果实在不行你们可以试试aiida中的aiida.tools.data.array.kpoints.legacy.get_kpoints_path。
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发表于 Post on 2022-3-16 08:52:10 | 只看该作者 Only view this author
卡开发发 发表于 2022-3-15 17:40
我不知道vaspkit那个咋样,没有测试过,一般来说二维的路径把z≠0的点牵扯的路径去了就可以,但这个是不 ...

谢谢发发老师!
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发表于 Post on 2022-3-19 12:22:07 | 只看该作者 Only view this author
卡开发发 发表于 2022-3-15 17:40
我不知道vaspkit那个咋样,没有测试过,一般来说二维的路径把z≠0的点牵扯的路径去了就可以,但这个是不 ...

谢谢老师回复!请问去掉z不为0的路径是为了消除slab模型z方向上的真空层影响吗?我可以用DFT-1/2方法对slab模型的带隙进行校正吗?研究同一个模型的缺陷或掺杂对能带结构的影响时,是否可以不对带隙进行矫正呢,只比较缺陷或者掺杂元素对带隙的偏移方向?
问的比较多,辛苦您了!

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发表于 Post on 2022-3-19 14:20:50 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 卡开发发 于 2022-3-19 14:24 编辑
AndySun 发表于 2022-3-19 12:22
谢谢老师回复!请问去掉z不为0的路径是为了消除slab模型z方向上的真空层影响吗?我可以用DFT-1/2方法对sl ...

(1)因为用三维模拟二维的情况,如果真空层取到足够大,(kx,ky,kz1)和(kx,ky,kz0)在任取kz1和kz0的时候其实是能级是一样的,是个平带,而实际上纯二维结构bloch那个部分也没有kz≠0的贡献。这其实就如同分子kx=ky=kz=0,而用足够大的盒子的时候,你并不是不能取k>0的情况,只是说其他k点的贡献和0的贡献没什么不同,能带完全是平的,反过来说,盒子不够大,相邻格子之间的分子有作用,就不是这样了,所以在没有周期性的那个方向保留足够的空间是有必要的。

(2)DFT-1/2应该对体系没有限制,本质上是Janak“过渡态”定理的扩展形式,可以用来讨论能带(或是能级)以及带隙,而且最适合讨论这些。反倒是态密度的情况我没办法保证其占据数有意义,至于其他能量、密度、波函数等关的计算更是说不上有什么道理,所以使用的时候应该还是尽可能搞清这种做法的物理意义。

(3)看你体系普通GGA是否能够处理得好带隙问题,DFT-1/2也好,DFT+U也罢,mBJ(TB09)各自有其局限性,杂化泛函很好但是计算量实在太大,这里面得根据实际计算资源和研究的问题进行权衡。带隙宽窄可能还算容易讨论,单就能级偏移的情况还会更复杂(涉及到能级对齐问题),我不确定你指的是讨论哪种。

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发表于 Post on 2022-3-19 17:02:01 | 只看该作者 Only view this author
卡开发发 发表于 2022-3-19 14:20
(1)因为用三维模拟二维的情况,如果真空层取到足够大,(kx,ky,kz1)和(kx,ky,kz0)在任取kz1和kz0的时候 ...

发发老师,如果我想看一下slab模型的表面态,可以用计算晶体bulk能带的KPOINTS来计算slab模型嘛?
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发表于 Post on 2022-3-19 17:08:02 | 只看该作者 Only view this author
noodles的困惑 发表于 2022-3-19 17:02
发发老师,如果我想看一下slab模型的表面态,可以用计算晶体bulk能带的KPOINTS来计算slab模型嘛?

不能,切面之后对称性可能是有变化,按理说二维体系有二维体系的对称性。
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发表于 Post on 2022-3-19 17:58:00 | 只看该作者 Only view this author
卡开发发 发表于 2022-3-19 14:20
(1)因为用三维模拟二维的情况,如果真空层取到足够大,(kx,ky,kz1)和(kx,ky,kz0)在任取kz1和kz0的时候 ...

非常感谢老师详细的回复,收获很大!
我这边是想研究In2O3(111)上氧空位对带隙的影响,我首先用立方型In2O3的元胞结合DFT-1/2对能带进行了计算,能够实现文献中~3.2 eV的带隙,但是采用同样CUT数的POTCAR去处理含有一个氧空位的In2O3(111)时,发现计算出来的带隙很小,并且CBM与VBM都在距离Fermi能级很远的位置(大概在-2 eV),带隙也只有0.16 eV。想问问您,DFT-1/2是不是针对每一个体系都需要进行CUT数的测试呢?
谢谢老师!

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发表于 Post on 2022-3-19 18:33:35 | 只看该作者 Only view this author
AndySun 发表于 2022-3-19 17:58
非常感谢老师详细的回复,收获很大!
我这边是想研究In2O3(111)上氧空位对带隙的影响,我首先用立方型In ...

按文献的说法是这样。有空位的时候变小可以理解。
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发表于 Post on 2024-6-18 00:25:38 | 只看该作者 Only view this author
AndySun 发表于 2022-3-19 17:58
非常感谢老师详细的回复,收获很大!
我这边是想研究In2O3(111)上氧空位对带隙的影响,我首先用立方型In ...

你好,看见你之前在帖子中提到在研究In2O3(111)上氧空位的能带计算,以及DFT-1/2方法的利用。我现在的研究和这个非常类似,也遇到了类似的问题。因此想和您讨论讨论,如果方便的话可以加一下联系方式吗?谢谢的!

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