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在關(guān)于一個含F(xiàn)e的三維晶體用VASP計算中，考慮DFT+U，那是在結(jié)構(gòu)優(yōu)化中就加嗎？還是算能帶和太密度時再加？計算彈性常數(shù)是否+U?U對彈性常數(shù)有影響嗎？U來自于文獻

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1樓 2022-11-28 23:18:14

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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1

結(jié)構(gòu)優(yōu)化不要DFT+U, the structure optimization is based on the equation of motion or Newtonian/modular dynamics. Classical mechanics is more than enough.

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2樓2022-11-30 01:33:57

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5樓: Originally posted by 學(xué)渣進行中 at 2022-12-10 11:47:45
好的，謝謝
...

彈性常數(shù)可能有影響，不要說彈性常數(shù)，是否進行DFT+U對晶胞常數(shù)都可能會造成影響。
你可以參考LDAUTYPE=2方法作者Dudarev的文章10.1103/PhysRevB.57.1505。

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6樓2023-01-05 13:33:51

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10樓: Originally posted by wangyikeco at 2023-01-11 05:18:04
10.1103/PhysRevB.57.1505文章發(fā)表于1998年，有時代局限性，他用的是LDA (Local Density Approximation)，不是更好GGA (Generalized Gradient Approximation) functionals (like PBE)的。

對于金屬或合金，用GG ...

1、LDA確實有其時代局限性，因為不考慮梯度修正從而導(dǎo)致overbinding的問題，GGA核心來說是對這個問題的修正。如果僅考慮勢能面形狀相關(guān)的問題，包括導(dǎo)數(shù)相關(guān)的性質(zhì)，比如聲子或者模量，確實會有改善。但是，overbinding的改善之外，交換-關(guān)聯(lián)泛函的考量程度還包括自作用偏差，不管是LDA或是GGA甚至是后續(xù)的metaGGA，這一點迄今仍然可能是缺陷。我印象當(dāng)中應(yīng)該也有相關(guān)的benchmark有表現(xiàn)出GGA對一些吸附問題仍然有很大的偏差，對于金屬（d、f族）及其氧化物中的局域磁矩可能會低估，以及窄帶絕緣體的gap問題。

2、DFT+U可以視作為自作用修正（SIC）的方式之一，這一點在M Cococcioni（比如05年的PRL）以及A, Zunger一些文章都有提到。從廣義Koopmans定理可衍生出線性響應(yīng)方法和cRPA來獲取U值的方案，這個過程不見得不同化學(xué)環(huán)境中的同種原子就被一視同仁的處理，類似方法比較成熟，還有沒有更好的方案正在發(fā)展也拭目以待。當(dāng)然，這兩種方案也只是給U做合理使用（不湊數(shù)）的一種方式。因此金屬或合金到底是不是GGA就足夠了，要看討論的問題而定。

3、DFT+GW或DFT+DMFT確實很好，但也很貴。另外一般的DMFT可能當(dāng)中的U還是要通過類似上述方式確定的（本質(zhì)上還是Hubbard模型），以及GW可能會用G0W0或者GW0，對初始波函數(shù)或密度的選取一定程度也有依賴。

4、U近些年在一些文獻的使用確實有湊數(shù)的可能性，我們不做過多評價。如同我在9樓所說，DFT+U有諸多的局限性和任意性，除此之外，上述LDA、GGA或是mGGA等半局域泛函本身構(gòu)造也沒考慮DFT+U下去擬合參數(shù)，是否引入DFT+U而在double counting中消除不了，這樣的問題也很難說。之所以這么做還是雜化泛函或者GW的代價還是非常昂貴，只能做一些妥協(xié)。

5、說回LZ的問題，LZ的問題應(yīng)該是兩個層次：
（1）到底彈性常數(shù)要不要加，我的評價是，加了有改善的可能性。那么會不會更差，也有可能，9樓也對這個事情簡單闡述了一下。
（2）加了對彈性常數(shù)有沒有影響，這是我上面一直在強調(diào)的，因為Hamiltonian都改變了，這樣一來勢能面的極小點位置已經(jīng)能量及其導(dǎo)數(shù)值都可能被改變，我也拿出文獻做例子，邏輯上說與LDA或者GGA甚至mGGA也沒關(guān)系。主要是對“計算彈性常數(shù)不要U, U對彈性常數(shù)沒有影響”這句話無法認(rèn)同。

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11樓2023-01-11 11:06:44

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6樓: Originally posted by 卡開發(fā)發(fā) at 2023-01-05 13:33:51
彈性常數(shù)可能有影響，不要說彈性常數(shù)，是否進行DFT+U對晶胞常數(shù)都可能會造成影響。
你可以參考LDAUTYPE=2方法作者Dudarev的文章10.1103/PhysRevB.57.1505。...

10.1103/PhysRevB.57.1505文章發(fā)表于1998年，有時代局限性，他用的是LDA (Local Density Approximation)，不是更好GGA (Generalized Gradient Approximation) functionals (like PBE)的。

對于金屬或合金，用GGA不加U也夠了, 甚至更好。
LDA+U本來就是個很粗的近似，對不同價態(tài)的原子一視同仁，只明顯是不對的。
DFT+U的現(xiàn)狀基本上是拼湊數(shù)據(jù), 其實建議樓主兩種算法都試一試，哪個結(jié)果更接近實驗數(shù)據(jù)就用哪個

BTW, 算絕緣體比較好的方法是用DFT+GW(計算量大)和DFT+DMFT。

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10樓2023-01-11 05:18:04

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算Band Structure和DOS時再加 LDA+U or GGA+U.
計算彈性常數(shù)不要U, U對彈性常數(shù)沒有影響

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3樓2022-12-01 02:13:54

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2樓: Originally posted by wangyikeco at 2022-11-30 01:33:57
結(jié)構(gòu)優(yōu)化不要DFT+U, the structure optimization is based on the equation of motion or Newtonian/modular dynamics. Classical mechanics is more than enough.

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4樓2022-12-10 11:47:31

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3樓: Originally posted by wangyikeco at 2022-12-01 02:13:54
算Band Structure和DOS時再加 LDA+U or GGA+U.
計算彈性常數(shù)不要U, U對彈性常數(shù)沒有影響

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5樓2022-12-10 11:47:45

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U的數(shù)量級通常為,零點幾個eV，而對稱性等約束達(dá)幾十個eV(甚至好幾百eV), 加U通常也只導(dǎo)致百分之零點幾的誤差，晶胞常數(shù)優(yōu)化本來就是很粗糙的過程, 所以DFT+U對晶胞常數(shù)進行優(yōu)化毫無意義。
如果機時用不掉可以加著玩

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7樓2023-01-06 02:01:58

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7樓: Originally posted by rlafite at 2023-01-06 02:01:58
U的數(shù)量級通常為,零點幾個eV，而對稱性等約束達(dá)幾十個eV(甚至好幾百eV), 加U通常也只導(dǎo)致百分之零點幾的誤差，晶胞常數(shù)優(yōu)化本來就是很粗糙的過程, 所以DFT+U對晶胞常數(shù)進行優(yōu)化毫無意義。
如果機時用不掉可以加著 ...

LZ問的是彈性模量的問題，從10.1103/PhysRevB.57.1505來說，DFT+U對彈性模量不止有影響，影響還不小，可不是百分之0.幾的誤差。正常來說，晶胞常數(shù)的優(yōu)化可不是一個很粗糙的過程，尤其是模量、聲子譜等可能還會更敏感。也許對于高通量的計算可以適當(dāng)放寬條件，但是不表示一般的計算能夠隨意進行。

另外，如果按照0.幾eV能量不重要，那么不同的交換關(guān)聯(lián)泛函對相對能量影響都可能不超過這個范圍，甚至基函數(shù)尺寸、k點測試都不重要，但實際情況顯然不是這樣，不過不慎重對待很可能得到一個不可靠的結(jié)果。

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8樓2023-01-06 06:32:17

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這里額外做一些說法上的補充，并不是說DFT+U一定能保證正向改善結(jié)果，而是說，因為DFT+U改變了Hamilton，會影響到能量和核坐標(biāo)的關(guān)系。U是個環(huán)境依賴的參數(shù)，如何合理設(shè)置大有講究，尤其對于化學(xué)反應(yīng)的過程，如何合理設(shè)置，迄今仍然是有學(xué)術(shù)爭議的。除了U值本身有任意性，局域投影態(tài)、重復(fù)計入修正的方案也都不是唯一的。

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9樓2023-01-09 11:17:21

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