关于Metal选项

ter20 · 发表于 Post on 2018-2-28 09:27:53

刚刚开始接触材料体系的CASTEP计算，做的是MoSe2体系，这个体系的Band gap大约为1.5 eV，所以应该是个半导体。在CASTEP计算的setup中，有选项"Metal"，不知道对于这种半导体的计算是不是该勾选？

另外由于要做吸附，计算一个盒子中单个水分子能量时，是不是就不该勾选"Metal"？

问题有些幼稚，希望大家能够解惑，谢谢！

Jasminer · 发表于 Post on 2018-2-28 12:00:52

这个是不是对应smearing的？
如果是的话，主要是帮助金属体系收敛的，对其它体系没有多少意义，反而会使能量误差变大。

ter20 · 发表于 Post on 2018-2-28 13:14:45

就是在CASTEP Calculation设置界面出现的，勾选后.param中就会出现smearing参数。我不清楚计算半导体是否需要勾选，所以求教，谢谢！

卡开发发 · 发表于 Post on 2018-2-28 16:39:18

ter20 发表于 2018-2-28 13:14
就是在CASTEP Calculation设置界面出现的，勾选后.param中就会出现smearing参数。我不清楚计算半导体是否需 ...

勾选没关系，smearing的值小点就行了。metal=smearing+默认的kpoints数目翻倍。

ter20 · 发表于 Post on 2018-2-28 16:54:53

卡开发发发表于 2018-2-28 16:39
勾选没关系，smearing的值小点就行了。metal=smearing+默认的kpoints数目翻倍。

谢谢指点，我就用的系统默认值smearing_width = 0.1，应该不算大吧？
另外我发现如果我不勾选Metal，得到的DOS会有明显变化，并且原有的Fermi能级附近的band gap消失，所以我就勾选计算了

卡开发发 · 发表于 Post on 2018-2-28 17:04:27

ter20 发表于 2018-2-28 16:54
谢谢指点，我就用的系统默认值smearing_width = 0.1，应该不算大吧？
另外我发现如果我不勾选Metal，得 ...

按照道理说smearing引起分数占据会导致带隙偏窄，所以gap消失应该是其他问题导致的，比如构型优化之类的，当然在k点比较小的情况smearing确实会影响力的计算，要平衡两者最好的方法是严格做收敛性测试。对于smearing的影响不同的体系和展宽方法其实都是不同的，最好考察一下电子温度*电子熵（或者说电子能和电子自由能的差），这个值最好不要很大。

ter20 · 发表于 Post on 2018-2-28 17:59:23

卡开发发发表于 2018-2-28 17:04
按照道理说smearing引起分数占据会导致带隙偏窄，所以gap消失应该是其他问题导致的，比如构型优化之类的 ...

感谢回复，看来还有不少基本概念要学习，我再继续摸索。再次感谢！

ter20 · 发表于 Post on 2018-2-28 18:21:42

本帖最后由 ter20 于 2018-2-28 19:32 编辑

卡开发发发表于 2018-2-28 17:04
按照道理说smearing引起分数占据会导致带隙偏窄，所以gap消失应该是其他问题导致的，比如构型优化之类的 ...

还有两个小问题麻烦您解答
1. 就是什么时候需要optimize cell？看了CO在Pd(110)吸附能计算的教程，只是第一步算bulk Pd时选择optimize cell，但没说原因，后面几步也都不需要优化cell，请问您能介绍下何时该optimize cell吗？
2. 我打算做一个吸附能计算，E(MoSe2+H2O) - E(MoSe2) - E(H2O)，在CASTEP设置中所有的Quality都选为Fine，计算MoSe2体系时k-points选为4X4X1，算E(H2O)时我用和MoSe2同样大小的cell（中间放一个H2O），请问该体系的k-points也应该一样用4X4X1吗？

非常感谢！

卡开发发 · 发表于 Post on 2018-2-28 20:01:49

ter20 发表于 2018-2-28 18:21
还有两个小问题麻烦您解答
1. 就是什么时候需要optimize cell？看了CO在Pd(110)吸附能计算的教程，只是 ...

1、（1）一般情况下对于三维PBC体系（bulk）需要做opt cell（2）二维体系如表面等，厚度足够的时候中心区域会慢慢接近bulk状态，用优化过的bulk直接切面仅优化原子坐标即可（3）一些薄层或者一维体系如果用三维周期性表示的情况只好做一些约束来优化晶格，比如固定晶格体积。

2、算H2O的时候cell和kpoints都不需要和晶格一样，为了还原气态情形（模型本身是周期性的）需要使用足够大的格子来减弱相邻格子内H2O相互作用，此时选择k点选择Gamma即可。

ter20 · 发表于 Post on 2018-2-28 20:16:47

卡开发发发表于 2018-2-28 20:01
1、（1）一般情况下对于三维PBC体系（bulk）需要做opt cell（2）二维体系如表面等，厚度足够的时候中心区 ...

明白了，真的帮大忙了，太感谢了！！！

ter20 · 发表于 Post on 2018-3-1 15:04:23

卡开发发发表于 2018-2-28 20:01
1、（1）一般情况下对于三维PBC体系（bulk）需要做opt cell（2）二维体系如表面等，厚度足够的时候中心区 ...

你好，终于开始算起来了，但是在优化单个水分子时，我测试了好几个很大的cell，中间放一个水，如图所示，最大的cell参数为100A*90A*95A，最小的cell参数为：20A*30A*23A。

但是使用不同大小cell会得到不同的优化结构以及不同的能量。

另外同样大小cell，如果水分子的初始位置放的不一样（水分子几何参数一样），得到的优化结构依旧不一样。最奇怪的是优化得到的水分子结构不对称，两个O-H键长不等

我查了网上的说法，都是说cell要足够大，然后看能量是否收敛。我得到的不同结果最大能量查达到0.21eV（Final Enthalpy），感觉很奇怪。再次麻烦您解惑，谢谢！

卡开发发 · 发表于 Post on 2018-3-1 16:44:35

ter20 发表于 2018-3-1 15:04
你好，终于开始算起来了，但是在优化单个水分子时，我测试了好几个很大的cell，中间放一个水，如图所示， ...

做一下偶极矩修正看看。

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