AgGaS2的計(jì)算全過(guò)程

1、VASP計(jì)算AgGaS2能帶及態(tài)密度及光學(xué)性質(zhì)第一步：構(gòu)型優(yōu)化1準(zhǔn)備四個(gè)輸入文件POSCAR INCAR POTCAR KPOINTS POSCAR: 從ms中導(dǎo)入AgGaS2結(jié)構(gòu)，選擇CASTEP，file，save，并保存成原包。這樣，得到一隱藏文件.cell, 將它用編輯器打開(kāi)，從中的到vasp所需的POSCAR信息，修改得到POSCAR。AgGaS2 bulk 1.000000000000000 -2.7934999465942410 2.7934999465942370 5.2045001983642580 2.7934999465942370 -2.7934999465942390

2、 5.2045001983642590 2.7934999465942380 2.7934999465942380 -5.2045001983642580 4 2 2Direct 0.3750000000000000 0.4072000086307526 0.5322000086307526 0.8750000000000000 0.8427999913692474 0.4677999913692474 . . . . . . . . . . . .2.POTCAR:用PBE-GGA的贗勢(shì)，提取，Ag Ga O的贗勢(shì)合并成一個(gè)贗勢(shì)。（一般VASP有自帶）3.下面是INCAR SYSTEM =

3、optimization of AgGaS2 LPLANE=.TRUE. NPAR= 8 Elecronic minimisation ISTART = 0 LREAL = .FALSE. PREC = Low EDIFF = 1e-4 EDIFFG = -0.03 IALGO = 48 NELMIN = 4 ISYM = 0 GGA = PBE ISPIN = 1 NBANDS = 120 OUTPUT CONTROL LCHARG = .TRUE. LWAVE = .TRUE. LVTOT = .FALSE. IONIC RELAXATION NBLOCK = 1 NSW = 1 IBRI

4、ON = -1 DOS RELATED (disabled) ISMEAR = 0 (tetrahedron/gaussian/m-p) SIGMA = 0.054.再下面KPOINTSA0M4 4 40 0 0 至此，四文件已準(zhǔn)備好，進(jìn)行計(jì)算，mpiexec -np 8 /bin/vas-mk-mp-pgi < /dev/null > vasp.out &（運(yùn)行命令）（問(wèn)題：計(jì)算前對(duì)某些參數(shù)的測(cè)試，比如截?cái)嗄?，晶格參?shù)等，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)什么？vasp運(yùn)行后，不知道結(jié)果是否滿足要求呢？）第二部：將構(gòu)型優(yōu)化后產(chǎn)生的CONTCAR文件拷貝為POSCAR文件mpiexec -np 8 /

5、bin/vas-mk-mp-pgi < /dev/null > vasp.out &（運(yùn)行命令）第三部：能帶的計(jì)算.建立新的計(jì)算目錄 mkdir band 創(chuàng)建目錄 cd band 進(jìn)入目錄 cp ./INCAR . 復(fù)制 cp ./PO* . cp ./CHG* .對(duì)INCAR文件作如下修改：ICHARG =11 NBANDS=120 與上面構(gòu)型優(yōu)化時(shí)一致建立新的KPOINTS 手動(dòng)定義K點(diǎn)AgGaS251Rec（關(guān)鍵字要對(duì)齊第一行）0.5000 0.5000 0.5000 1.00000.4500 0.4500 0.4500 1.0000. . . . . . K點(diǎn)坐標(biāo)

6、獲得途徑布里淵區(qū)各特殊點(diǎn)的坐標(biāo)可利用CASTEP獲得然后編輯 vi inp lin1 特殊點(diǎn) lin2 特殊點(diǎn)之間的取點(diǎn)數(shù)lin3 第一個(gè)K點(diǎn)的坐標(biāo)lin4 第二個(gè)K點(diǎn)的坐標(biāo). . . . （同上.）. . . . 保存運(yùn)行 vasp_kpoints<inp就可以得到坐標(biāo)手動(dòng)復(fù)制到KPOINTS 運(yùn)行VASPmpiexec -np 8 /bin/vas-mk-mp-pgi < /dev/null > vasp.out &（運(yùn)行命令）在運(yùn)行Vaspband Draw the band structure of VASP Two files, EIGENVAL and O

7、UTCAR are needed - Spin-polarized calculation(T/F)? (是否自旋極化計(jì)算)f Number of lines along the BZ: (布里淵區(qū)特殊線數(shù)目)5 K point sequence used to separate lines: (各線段始終點(diǎn)序號(hào))1 11 21 31 41 51 Set the Fermi level to zero(T/F)? (是否費(fèi)米設(shè)置為零點(diǎn))t可以得到相應(yīng)的 band.dat 用origin繪圖然后標(biāo)注各個(gè)特殊點(diǎn)Fermi energy=1.2182v exp=2.76ev (可能是參數(shù)設(shè)計(jì)太粗糙)

8、 不過(guò)放大還算清楚. (用MS作圖 K網(wǎng)格相同)第四部:DOS的計(jì)算及其繪圖其POSCAR POTCAR KPOINTS可以相同于第一步優(yōu)化設(shè)置INCAR SYSTEM = optimization of AgGaS2 NPAR= 8 LPLANE = .TRUE. Elecronic minimisation ISTART = 3 (從WAVECAR讀入波函數(shù)) LREAL= .FALSE. PREC = Medium EDIFF = 1e-4 EDIFFG = -0.02 IALGO = 48 NELMIN = 3 ISYM = 1 ISIF = 3 ISPIN = 1 ISMEAR =

9、0 SIGMA = 0.1 NBANDS=120 LORBIT=11 (投影到 s.p.d) NEDOS=501 （DOS的點(diǎn)數(shù)） ICHARG=11 (從CHG讀入電荷密度) EMIN=-20 EMAX=20 OUTPUT CONTROL LCHARG = .TRUE. LWAVE = .TRUE. LVTOT = .FALSE. IONIC RELAXATION NBLOCK = 1 NSW = 1 IBRION = -1 POTIM = 0.05 運(yùn)行vasp 命令同上然后編寫(xiě)DOS F （是否自旋極化計(jì)算 ） 9 （軌道數(shù)）6 （要計(jì)算的DOS）-1 （為負(fù)數(shù)時(shí)，表示所考察的為原子的D

10、OS）1 （原子編號(hào)）-1 （為正正數(shù)時(shí)，表示為原子軌道的DOS）2 （下面都同上）-13111518 保存 運(yùn)行vaspdos (如果沒(méi)有設(shè)定路徑的話 。要自己指定路徑)可以得到fort.25 文件 運(yùn)行cdos98 不過(guò)需要加一條DOS數(shù)就可以得到 DOS1 DOS2 DOS3 . . . . . . 用origin分別繪圖.（可能是DOS編號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤了的原因 導(dǎo)致Ga(p)和S(p) 沒(méi)有畫(huà)出.）第五部:光學(xué)性質(zhì)的計(jì)算（一）線性的計(jì)算1.也是進(jìn)行構(gòu)型優(yōu)化(同能帶計(jì)算時(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化).只是計(jì)算中INCAR文件需包含關(guān)鍵詞：ISIF = 3所有計(jì)算均需采用PAW型贗勢(shì)2.構(gòu)型優(yōu)化后將CONTCA

11、R拷貝成POSCAR在INCAR里面NPAR=1 (計(jì)算光學(xué)性質(zhì)時(shí)，必須按能帶依次處理) LOPTICS = .TRUE. (計(jì)算光學(xué)性質(zhì))NSW=1IBRION= -1(無(wú)需進(jìn)行構(gòu)型優(yōu)化)計(jì)算結(jié)束后 (正常), 會(huì)得到OPTIC（用于計(jì)算線性光學(xué)性質(zhì)）和momentum_matrix （用于計(jì)算NLO即非線性光學(xué)性質(zhì)）3.編輯OPTCRT文件 常用關(guān)鍵詞及其含義 ISYMM = 2 OMMIN = 0 OMMAX = 20 NEDOS = 4000 NBCON = 200 LJDOS = .TRUE. LDOS = .TRUE. LKRAMERS = .TURE. GAMMA = 0.002

12、 LSEARCH =.TRUE. EMINSEARCH = 0 EMAXSEARCH = 20 SCISSOR=0.5 4.創(chuàng)建一個(gè)新目錄，將OPTIC OPTCTR,KPOINTS,POSCAR 復(fù)制到其下命令 cp ./ OPTIC . OPTCTR,KPOINTS,POSCAR .修改KPOINTS 創(chuàng)建個(gè)臨時(shí)目錄復(fù)制vasp計(jì)算所需要的四個(gè)輸入文件.運(yùn)行單機(jī)版vasp。（由于56機(jī)子沒(méi)有裝單機(jī)版,所以這一步COPY到其他的機(jī)子上做的）單機(jī)運(yùn)行命令/bin/vas-mk-sp-pgi</dev/null>vasp.out&將其中的IBZKPT復(fù)制為KPOINTS運(yùn)行v

13、asp命令：mpiexec np 8 /bin/vas-mk-mp-pgi</dev/null>vasp.out& 正常運(yùn)行將產(chǎn)生2個(gè)文件EPS-存放介電函數(shù)數(shù)據(jù)JDOS-存放JDOS數(shù)據(jù)在運(yùn)行vasp_lo用origin軟件根據(jù)EPS數(shù)據(jù)繪圖在此基礎(chǔ)上才可以得到其他線性光學(xué)性質(zhì)：（1）折射率(refractive index) （2）吸收系數(shù)（adsorption constant）（3）能量損失系數(shù)(energy-loss coefficient) ： （4）消光系數(shù)（extinction coefficient）(5)雙折射率曲線(6)光導(dǎo)電變化曲線(二)非線性光學(xué)性

14、質(zhì)1. 非線的運(yùn)行需要以下三個(gè)文件KPOINTS、EIGENVAL和momentum_matrix三個(gè)文件，其中KPOINTS文件內(nèi)容與計(jì)算線性光學(xué)性質(zhì)相同.EIGENVAL文件為vasp計(jì)算輸出文件運(yùn)行vasp_nlo， 需輸入以下數(shù)據(jù)： momentum_matrix 存放躍遷矩陣元的文件名 177.32 單胞體積 2.76 實(shí)驗(yàn)帶隙(若為0則無(wú)需對(duì)帶隙進(jìn)行校正) 1 起始能帶(一般均為1) 38 終止能帶 F 為False時(shí)表示只計(jì)算靜態(tài)倍頻系數(shù)2.運(yùn)行后會(huì)得到靜態(tài)倍頻系數(shù)的計(jì)算結(jié)果.(此數(shù)據(jù)好像沒(méi)有自己保存)d( 1, 1) SHG (real part)= 1.60120 and (

15、imag part) 0.00000(pm/V) d( 1, 2) SHG (real part)= -2.37106 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 1, 3) SHG (real part)= -2.72264 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 1, 4) SHG (real part)= 10.98424 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 1, 5) SHG (real part)= -0.00510 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 1, 6) SHG (r

16、eal part)= -2.46438 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 2, 1) SHG (real part)= -2.46438 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 2, 2) SHG (real part)= 0.34388 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 2, 3) SHG (real part)= -1.40097 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 2, 4) SHG (real part)= -0.42303 and (imag part) 0.000

17、00(pm/V) d( 2, 5) SHG (real part)= 10.98424 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 2, 6) SHG (real part)= -2.37106 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 3, 1) SHG (real part)= -0.00510 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 3, 2) SHG (real part)= -0.42303 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 3, 3) SHG (real part)= 1.21340 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 3, 4) SHG (real part)= -1.40097 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 3, 5) S