外加电场对总能量的影响

ZHANGZY

最近计算外加电场对 “金属表面吸附分子”的影响，但是发现外加电场改变，体系能量没有发生变化！！！这显然是不对的。

查google得到 [SIESTA-L] Effects of External electric field on total energy and polarization of BaTiO3。

可是仍然不知如何解决。有谁知道怎么解决此问题？多谢

卡开发发

很怀疑偶极修正用来抵消偶极矩的外场可能会抵消掉你设置的外场，但SlabDipoleCorrection F有可能会造成难收敛以及一些非物理的问题。

ZHANGZY

多谢
我用 ExternalElectricField来设置外场，查手册 SlabDipoleCorrection Default value: false，也就是说偶极矩修正没有设置为TRUE, 没有修正，应该不是这个原因。
结果中有这个
efield: WARNING: Non zero bulk electric field.
efield: Input field (Ry/Bohr/e) =    0.000000    0.000000   -0.007779

efield: Orthogonalized field    =    0.000000    0.000000    0.000000

查手册

ExternalElectricField (data block): It species an external electric field for molecules, chains
and slabs. The electric field should be orthogonal to `bulk directions', like those parallel
to a slab (bulk electric fields, like in dielectrics or ferroelectrics, are not allowed). If it
is not, an error message is issued and the components of the field in bulk directions are
suppressed automatically. The input is a vector in Cartesian coordinates, in the specied
units. Example:
%block ExternalElectricField
0.000 0.000 0.500 V/Ang
%endblock ExternalElectricField
Default value: zero field
不知道bulk directions 是什么意思，可能问题出在这里，

卡开发发

ZHANGZY 发表于 2017-1-21 20:15
多谢
我用 ExternalElectricField来设置外场，查手册 SlabDipoleCorrection Default value: false，也就是 ...

Starting with version 4.0, applying an electric field perpendicular to a slab will by default
enable the slab dipole correction option. To reproduce older calculations, set this correction
option explicitly to .false. in the input file.

ZHANGZY

谢谢，但是
加上SlabDipoleCorrection  .false. 仍然，还是外加电场不改变总能量
结果：
efield: WARNING: Non zero bulk electric field.
efield: Input field (Ry/Bohr/e) =    0.000000    0.000000   -0.023336

efield: Orthogonalized field    =    0.000000    0.000000    0.000000

卡开发发

ZHANGZY 发表于 2017-1-21 22:55
谢谢，但是
加上SlabDipoleCorrection  .false. 仍然，还是外加电场不改变总能量
结果：

fdf发来看看。efield: WARNING: Non zero bulk electric field.
我怀疑电场的方向不对头。

卡开发发

建议你可以采用ESM模型来处理外加电场的情况（QE也是这样做的），按照SIESTA的blueprint的说法是现在还在开发，你可以考虑使用http://sugino.issp.u-tokyo.ac.jp/esm/index.php?Programs#SIESTA来替代原有的偶极矩修正（这个补丁我没有用过，你可以摸索一下），看起来应该使用bc1的模型就可以了。我今年下半年可能会尝试把Makov-Payne修正和point charge correction做到这个程序里面来。

ZHANGZY

输入文件，见附件，
我见过有些文章就是用siesta，没提到过别的程序。我再试试

卡开发发

ZHANGZY 发表于 2017-1-21 23:48
输入文件，见附件，
我见过有些文章就是用siesta，没提到过别的程序。我再试试

真空层太薄，多加5A就没有上述Warning了，到时候你再看下能量。程序把你的系统当做了bulk，因此并没有加上电场。

参数实在太混乱了：
1、z方向如此大对应的k分量根本不用取那么大，1就够了，其余白白浪费计算量；
2、若非续算不要加
MD.USeSaveCG        T
MD.UseSaveXV        T
3、自旋极化定义了两次
SpinPolarized         true
对角化、展宽也定义了两次
SolutionMethod                  diagon
ElectronicTemperature          1000 K
OccupationFunction              MP
4、LSDA/CA-PZ对应化学反应体系是个很糟糕的选择，如果你关注的是相互作用能，LSDA会高估到难以接受，如果特殊情况（如某些功能不支持GGA，如果实在不行换程序）才会考虑使用。
5、实在不清楚你这个体系做DFT+U的用意。

在正确加入电场的情况，你可以检查一下SIESTA本身的偶极修正（某些偶极修正的方法本身是采用外场来抵消上下表面的电势差的）是否会抵消外加电场，这点我尚不确定，如此猜测是因为这种情况我在使用DMol3的情况也遇到过，所以我才推荐ESM或者Markov-Payne or PCC的方法。

hopedream

请问加电场用的什么软件啊，是materials studio吗

卡开发发

hopedream 发表于 2017-2-12 20:19
请问加电场用的什么软件啊，是materials studio吗

LZ用的是SIESTA，静电场的话，MS下的DMol3和CASTEP都可以加，VASP和Gaussian也能加。

hopedream

卡开发发 发表于 2017-2-12 20:29
LZ用的是SIESTA，静电场的话，MS下的DMol3和CASTEP都可以加，VASP和Gaussian也能加。

好的，谢谢解答！