態(tài)密度計(jì)算（DOS）課件

態(tài)密度計(jì)算（DOS）

版本：PWmat/2023.11.24態(tài)密度（DOS）先進(jìn)行自洽計(jì)算，之后進(jìn)行態(tài)密度計(jì)算（job=dos）如果需要進(jìn)行平滑處理，有以下3種方法：平滑DOS方法1.增加一次nonscf方法2.修改Gussian展寬方法3.進(jìn)行插值處理態(tài)密度（DOS）step1:自洽計(jì)算（job=scf）etot.input：14JOB=SCFIN.PSP1=Si.SG15.PBE.UPFIN.ATOM=atom.configEcut=50MP_N123=999000計(jì)算完成后，保留OUT.EIGEN,OUT.FERMI，將波函數(shù)文件“OUT.WG”復(fù)制為“IN.WG”態(tài)密度（DOS）step2：

態(tài)密度計(jì)算（job=dos）etot.input：14JOB=DOSIN.PSP1=Si.SG15.PBE.UPFIN.ATOM=atom.configEcut=50MP_N123=999000IN.WG=T #讀取“IN.WG”文件DOS計(jì)算需要上一步的OUT.EIGEN，OUT.WG(復(fù)制為IN.WG)文件作為輸入文件態(tài)密度（DOS）計(jì)算得到的數(shù)據(jù)文件“DOS.totalspin”：#Energy

Total

Si-s

Si-p ……-0.48101E+010.29484E-030.29484E-030.37042E-11-0.48014E+010.59031E-030.59031E-030.74164E-11-0.47926E+010.11063E-020.11063E-020.13899E-10-0.47838E+010.19406E-020.19406E-020.24380E-10-0.47751E+010.31863E-020.31863E-020.40030E-10-0.47663E+010.48969E-020.48969E-020.61522E-10-0.47575E+010.70444E-020.70444E-020.88502E-10-0.47488E+010.94854E-020.94854E-020.11917E-09……態(tài)密度（DOS）在PWmat進(jìn)行完DOS計(jì)算后，會(huì)生成DOS.totalspin文件，這個(gè)文件并未將費(fèi)米能級(jí)歸零。如果計(jì)算目錄中有OUT.FERMI文件，那么可以通過運(yùn)行plot_DOS.py腳本（輸入plot_DOS.py后回車）得到費(fèi)米能級(jí)歸零的結(jié)果DOS.totalspin_ShiftFermi。態(tài)密度平滑處理如果需要進(jìn)行平滑處理，提供3種方法及圖像對(duì)比平滑DOS方法1.增加一次nonscf方法2.修改Gussian展寬方法3.進(jìn)行插值處理step1:job=scfstep2:job=nonscfstep3:job=dos態(tài)密度計(jì)算完成后，創(chuàng)建DOS.input對(duì)結(jié)果進(jìn)行后處理態(tài)密度計(jì)算完成后，創(chuàng)建DOS.input對(duì)結(jié)果進(jìn)行后處理，但是不能使用K點(diǎn)并行，并且job=dos中需設(shè)置DOS_DETAIL態(tài)密度平滑處理41JOB=NONSCFIN.PSP1=Si.SG15.PBE.UPFIN.ATOM=atom.configEcut=50MP_N123=151515000IN.VR=T#讀取自洽計(jì)算的電勢(shì)文件etot.input：step3：態(tài)密度(job=dos)計(jì)算，需要step2(job=nonscf)生成的OUT.EIGEN、OUT.WG(復(fù)制為IN.WG)，作圖需要step1(job=scf)生成的OUT.FERMI方法1.增加一次job=NONSCF，加密k點(diǎn)：step1：自洽計(jì)算(job=scf)，MP_N123=999000step2：非自洽計(jì)算(job=nonscf)加密K點(diǎn)，需要自洽計(jì)算的電勢(shì)文件態(tài)密度平滑處理方法1.總結(jié)job=SCF，OUT.FERMI，cpOUT.WGIN.WGjob=DOS,OUT.EIGENplot_DOS_interp.x，投影plot_DOS.py，畫圖cpOUT.VRIN.VRjob=NONSCF注:運(yùn)行plot_DOS_interp.x前需加載環(huán)境moduleloadmkl/2022.0.2態(tài)密度平滑處理增加一次nonscf加密K點(diǎn)態(tài)密度平滑處理后兩種平滑處理方式均需要對(duì)DOS計(jì)算結(jié)果進(jìn)行后處理，方法為創(chuàng)建輸入文件DOS.input，并執(zhí)行plot_DOS_interp.x腳本(使用前需加載環(huán)境moduleloadmkl/2022.0.2)。DOS.input文件可以實(shí)現(xiàn)改變展寬、能量網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)、使用插值方法、繪制分波態(tài)密度、投影態(tài)密度、特定原子的部分態(tài)密度等功能，詳細(xì)內(nèi)容參考Manual:/pwmat-resource/Manual_cn.pdf；需要注意的是DOS.input文件需要嚴(yán)格按照格式要求，依次寫入每行的內(nèi)容。使用DOS.input改變展寬和使用插值方法的細(xì)節(jié)會(huì)在后續(xù)展示，相關(guān)的參數(shù)用紅色標(biāo)出。態(tài)密度平滑處理方法2.修改高斯展寬——DOS計(jì)算完成后，創(chuàng)建DOS.input文件進(jìn)行后處理:000.14000444#0forallatoms;1forpartialatoms#0forGaussianbroadening#energysmearing（默認(rèn)值0.04）;numberofDOSgrid#interpolationgrid運(yùn)行plot_DOS_interp.x腳本:

命令行：plot_DOS_interp.x(運(yùn)行前加載環(huán)境moduleloadmkl/2022.0.2)

得到新的DOS.totalspin文件注：運(yùn)行plot_DOS.py腳本同樣可以得到費(fèi)米能級(jí)歸零的結(jié)果DOS.totalspin_ShiftFermiDOS.input：態(tài)密度（DOS）修改高斯展寬后態(tài)密度（DOS）方法3.插值處理:41JOB=DOSIN.PSP1=Si.SG15.PBE.UPFIN.ATOM=atom.configEcut=50MP_N123=999000IN.WG=TDOS_DETAIL=1999etot.input：#不能進(jìn)行k點(diǎn)并行#采用插值注：DOS計(jì)算前的step1(job=SCF)也不能使用K點(diǎn)并行，資源配置使用41態(tài)密度（DOS）方法3.插值處理:010.0258000444#0forallatoms;1forpartialatoms#1forinterpolation#energysmearing;numberofDOSgrid#interpolationgrid運(yùn)行plot_DOS_interp.x腳本：

命令行：plot_DOS_interp.x(運(yùn)行前加載環(huán)境moduleloadmkl/2022.0.2)

得到新的DOS.totalspin文件注：運(yùn)行plot_DOS.py腳本同樣可以得到費(fèi)米能級(jí)歸零的結(jié)果計(jì)算完成后，創(chuàng)建DOS.input文件：態(tài)密度（DOS）采用插值方法后態(tài)密度計(jì)算小結(jié)增加一次job=NONSCF,IN.VR展寬插值,DOS_DETAILDOS.input，plot_DOS_interp.xplot_DOS_interp.x，投影plot_DOS.py，畫圖job=DOS,OUT.EIGENcpOUT.WGIN.WGjob