能带反折叠

本文共有1742个字，关键词：能带折叠

真实材料中，材料的缺陷浓度及杂质浓度非常低，在利用第一性原理计算研究材料中的缺陷性质时必须采用超胞模型。然而，由于超胞的能带结构无法直接与完美体系的能带做比较，因此讨论缺陷及杂质如何影响基质材料的电学性质具有一定的难度。幸运的是，Zunger等人[见PRL 104, 236403 (2010)和PRB 85, 085201 (2012)文献]提出的有效能带理论（Effective Band Structure）可以实现把超胞的能带结构变换到原胞的布里渊区，从而使包含缺陷的超胞能带结构与完美原胞能带结构做比较成为可能。接下来，我们给出利用vaspkit程序计算能带反折叠的主要步骤。

1. 准备POSCAR

2. 运行vaspkit -task 302/303生成KPATH.in文件

3. cp PRIMCELL.vasp POSCAR 

4. 运行vasp优化结构，cp CONTCAR POSCAR

5. 运行vaspkit -task 400/400生成超胞结构POSCAR，并执行cp TRANSMAT TRANSMAT.in

6. 运行vasp优化含有缺陷的超胞结构，cp CONTCAR POSCAR

7. 运行vaspkit -task 281生成KPOINTS文件

8. 准备INCAR（静态计算，设置LWAVE = T，适当增加NBANDS值）并执行VASP计算

9. 运行vaspkit -task 282提取effective band structure(画法类似于投影能带)

如果不会计算变换矩阵（当TRANSMAT.in文件不存在时），可以执行cp PRIMCELL.vasp PRIMCELL.in，这时vaspkit分别读入超胞基矢（POSCAR）和原胞基矢（PRIMCELL.in）计算变换矩阵并生成TRANSMAT.in文件。

作图注意事项：

  1. 生成的EBS.dat画图方法与投影能带完全相同，可使用vaspkit/examples/band_unfolding/ebs.py脚本画图；
  1. 生成的ENERGY.grd，WEIGHT.grd和MOMENTUM.grd三个文件，可使用vaspkit/examples/band_unfolding/ebs_k_resolved_dos_plot_matlalb.m脚本画图。

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V. Wang, N. Xu, J.-C. Liu, G. Tang, W.-T. Geng, VASPKIT: A User-Friendly Interface Facilitating High-Throughput Computing and Analysis Using VASP Code, Computer Physics Communications 267, 108033, (2021), https://doi.org/10.1016/j.cpc.2021.108033

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已有 16 条评论
  1. FFF:

    我想请问一下，我在使用能带反折叠时出现了Error: The index of KPT must be 1

    2022年11月04日 | 回复
    1. VASPKIT: 回复 @FFF

      确保WAVECAR文件是当前计算生成的，在INCAR中设置LWAVE = .TRUE.。
      2022年11月08日 | 回复
  2. yangliqin:

    请问一下在计算能带反折叠的时候INCAR里面要不要设置ISPIN=2呀，因为加了空位之后产生了磁性
    2022年11月08日 | 回复
    1. VASPKIT: 回复 @yangliqin

      当然需要，支持自旋极化和自旋轨道耦合能带反折叠计算。
      2022年11月11日 | 回复
    2. wpt: 回复 @yangliqin

      xuyao
      1月17日 | 回复
  3. 郑伟:

    请问下能带反折叠带隙怎么知道？没有BAND.GAP这个文件
    2022年11月15日 | 回复
    1. VASPKIT: 回复 @郑伟

      BAND GAP针对于本征原胞体系，能带反折叠带隙还是通过有效能带分析吧。
      2023年02月22日 | 回复
  4. lzq:

    您好，我想请问一下，我按这个过程算出来的反折叠能带的KPATH仍然是在晶胞对应的缩小的布里渊区的路径，怎么才能展开到原胞对应的布里渊区的路径呢？
    2022年11月19日 | 回复
    1. VASPKIT: 回复 @lzq

      该bug将被修复。
      2023年02月22日 | 回复
  5. asa:

    你好我想问问，HSE可以用能带折叠吗？
    2023年02月20日 | 回复
    1. VASPKIT: 回复 @asa

      当然可以，计算流程完全相同，不过计算量非常大。
      2023年02月22日 | 回复
      1. heigongzhu: 回复 @VASPKIT

        我想请问，我现在有140多个原子，想用vaspkit算HSE的反折叠计算。我用了272个CPU，4个多小时过去了一个loop都没有出来。这个正常不？能否给点意见，我是应该再加大CPU数量还是就需要等呢？谢谢

        magnetization density read from file 1
        initial charge from wavefunction
        entering main loop
        N E dE d eps ncg rms ort
        2023年04月10日 | 回复
        1. VASPKIT: 回复 @heigongzhu

          不建议使用HSE算反折叠，用PBE不影响定性结论。
          2023年04月21日 | 回复
  6. 王九喜儿:

    我想请问一下，能带画出来存在折叠问题，该怎么解决呢？
    2023年10月11日 | 回复
  7. ddd:

    为什么我出来的EBS这个数据k点很多一样的，所以画出来的图都是竖线
    7月5日 | 回复
  8. ddd:

    请问这两个脚本从哪里获得啊
    7月6日 | 回复