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[CP2K] 使用cp2k计算半导体DOS图时的零点(纵轴)问题

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本帖最后由 Eudaimonia 于 2022-7-22 10:23 编辑

模型使用Material Project中的mp-19443号WO3模型(cubic结构)进行计算
计算文件由Multiwfn 3.8(dev)生成,只调整了重复晶胞单元为4x4x4,其他使用程序默认参数,输出molden文件

手动在生成的inp文件中的&DFT部分添加以下字段后保存
      &PRINT
         &PDOS
            # print all projected DOS available:
            NLUMO -1
            # split the density by quantum number:
            COMPONENTS
         &END
      &END PRINT


计算得出的.pods文件使用 该链接 内的python脚本处理得到.data文件后导入Origin绘图,结果如下所示(左图):


相比 cp2k官方计算DOS指南 中所给文献的DOS图(见后图),大体形状比较类似,但是很明显在Fermi能级附近不存在为0的区域,理论来说WO3是半导体应该存在一个带隙,对比该模型中Material Project中给的DOS图(如下左图所示)也有比较大的不同,想请问各位老师原因是什么,可以通过什么方法进行改进呢?



还有一张图是使用Multiwfn打开molden文件生成的PDOS图,和其他来源有更大的差异,又想不明白为什么了。
在molden文件开头,[Molden Format]下添加如下晶胞信息(晶胞信息来源于inp文件)后,在Multiwfn中选择所有原子进行PDOS绘制后所得;
[Cell]
5.44034800     0.00000000     0.00000000
0.00000000     5.44034800     0.00000000
0.00000000     0.00000000     3.90807300

输入文件见附件,谢谢各位老师的指点;
07.22 Update

经社长的指点,对原脚本中alpha.smearing(npts,0.5) (或beta.smearing(npts,0.5))中的参数 0.5 为展宽函数的FWHM,将其降低为0.1后重新进行DOS的绘制,出现带隙,整体更类似于文献结果,图片见后



dislin.png (27.19 KB, 下载次数 Times of downloads: 9)

经由Molden文件生成的DOS

经由Molden文件生成的DOS

WO3-PDOS.png (27.47 KB, 下载次数 Times of downloads: 12)

Material Project所给能带

Material Project所给能带

调整FWHM后的DOS图.png (88.22 KB, 下载次数 Times of downloads: 9)

调整FWHM后的DOS图

调整FWHM后的DOS图

mp-19443_WO3.inp

2.76 KB, 下载次数 Times of downloads: 16

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发表于 Post on 2022-7-21 18:36:34 | 只看该作者 Only view this author
注意设置展宽函数的FWHM(半高全宽),其取值直接影响DOS的形状,以及看上去是否带隙区域会有态密度为0的地方
Multiwfn绘制DOS的界面可以直接设,你说的脚本我没用过,但里面应该也有参数起到控制FWHM的效果

用Multiwfn基于molden产生,或者CP2K输出信息结合额外脚本,都是靠能级的展宽来近似获得DOS。文献里应该是基于能带信息产生的DOS。后者明显更严格,也没有FWHM选取的任意性。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2022-7-22 10:18:36 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2022-7-21 18:36
注意设置展宽函数的FWHM(半高全宽),其取值直接影响DOS的形状,以及看上去是否带隙区域会有态密度为0的地 ...

感谢社长的指点,在脚本中找到类似参数进行修改后得到的DOS图更类似于文献中的结果了

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