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穎穎的老虎鐵蟲 (小有名氣)
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[求助]
GGA+U在計(jì)算帶隙、DOS、光學(xué)性質(zhì)時(shí)，環(huán)境發(fā)生了改變，U值是否還有效？ 已有1人參與
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1.gga方法會(huì)低估帶隙，所以想使用gga+u的方法校正也找到了合適的U值，但值并不是固定的，找了兩篇文章和我的都不一樣，原因是什么，這樣計(jì)算的帶隙是一樣了，那DOS、光學(xué)性質(zhì)還一樣嗎？ 2.在進(jìn)行替位摻雜時(shí)，環(huán)境發(fā)生了改變，發(fā)現(xiàn)替位之后原來設(shè)置的U值清空了，這樣計(jì)算結(jié)果是否有效。 |
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1、確定U值的辦法很多，DFT+U實(shí)現(xiàn)的框架也很多，即便采用相同方式獲取U，不同文章和不同程序都會(huì)有差別。例如局域投影態(tài)選取就已經(jīng)不是唯一的，正交或不正交/全電子還是贗軌道，截?cái)嗷虿唤財(cái)�，都�?huì)不同；局域占據(jù)和double count的處理也不是唯一的形式。這些可能也會(huì)導(dǎo)致其他性質(zhì)差異，尤其是贗勢或者基函數(shù)本身就有差別的情況。 2、你指的清空是是什么？是建模程序更換了原子所以原子屬性U值就變成0了？看你替換成什么元素，如果也存在這種DFT描述不了的強(qiáng)局域庫倫關(guān)聯(lián)，那應(yīng)該U值要重新設(shè)置。 U值當(dāng)下通常確定的手段有幾種： （1）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合，可能是反應(yīng)能或者電池的電位等。 （2）擬合高等級計(jì)算的能帶，如雜化泛函或者GW的結(jié)果等。 （3）通過線性響應(yīng)方法，如DFPT或者cRPA獲取U值。 3、WARNING: Hubbard U run with fixed occupancies: Results can be inaccurate or ev en wrong!這個(gè)問題是CASTEP做DFT+U的時(shí)候你勾選了CASTEP Calculation->-Electronic->More->SCF->Fixed Occupancy導(dǎo)致的，其中一種偷懶辦法是直接把選項(xiàng)卡當(dāng)中Metal勾了，這種情況k點(diǎn)會(huì)按照預(yù)設(shè)的等級翻倍同時(shí)使用展寬進(jìn)行BZ求和來替代固定占據(jù)的情況。 |
穎穎的老虎
6樓2024-01-01 18:01:45
wangyikeco
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
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你提到的問題涉及到固體電子結(jié)構(gòu)計(jì)算中的一些復(fù)雜性，特別是在處理帶隙時(shí)使用GGA（廣義梯度近似）和GGA+U方法時(shí)的差異。我會(huì)簡要解釋一下相關(guān)的概念。 GGA方法： 廣義梯度近似是一種密度泛函理論（DFT）的近似方法，用于處理電子結(jié)構(gòu)。然而，GGA方法在描述一些體系的帶隙時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)低估的情況，尤其是對于一些具有強(qiáng)關(guān)聯(lián)性的體系，如過渡金屬氧化物等。 GGA+U方法： GGA+U方法是對GGA方法的一種修正，旨在更好地描述具有局域電子關(guān)聯(lián)性的系統(tǒng)，如過渡金屬氧化物。U值是一個(gè)參數(shù)，表示軌道的Coulomb相互作用和交換相互作用的強(qiáng)度。 關(guān)于你提到的U值不固定的問題，這可能是因?yàn)椴煌难芯空�、文獻(xiàn)或軟件包使用不同的方法來確定U值。U值的選擇通常需要通過比較計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，或者通過校準(zhǔn)以獲得最佳的性能。不同的U值可能會(huì)導(dǎo)致略微不同的電子結(jié)構(gòu)和帶隙。 至于你的最后一個(gè)問題，計(jì)算的帶隙相同是否意味著DOS（態(tài)密度）和光學(xué)性質(zhì)也相同，這取決于系統(tǒng)的具體性質(zhì)。帶隙是能帶結(jié)構(gòu)的一部分，而DOS和光學(xué)性質(zhì)通常需要更詳細(xì)的信息。即使帶隙相同，如果電子分布在能帶中的方式不同，DOS和光學(xué)性質(zhì)仍可能有所不同。 在使用GGA+U方法時(shí)，除了帶隙之外，還要關(guān)注其他性質(zhì)，例如態(tài)密度、光學(xué)吸收譜等，以確保模擬的物理性質(zhì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。最終，這需要在每個(gè)具體的研究中仔細(xì)驗(yàn)證和調(diào)整參數(shù)，以確保所選擇的U值在描述電子結(jié)構(gòu)時(shí)是合適的。 |
2樓2023-12-27 02:29:23
wangyikeco
木蟲 (正式寫手)
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【答案】應(yīng)助回帖
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小紅豆: 金幣+10, 應(yīng)助指數(shù)+1 2023-12-27 16:45:37
小紅豆: 金幣+10, 應(yīng)助指數(shù)+1 2023-12-27 16:45:37
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替位摻雜可能導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)以及電子相關(guān)性的變化，因此在進(jìn)行替位摻雜時(shí)，原來設(shè)置的U值是否有效需要重新考慮。 摻雜可能會(huì)影響原子之間的相互作用、晶格參數(shù)、電荷分布等，這些變化可能會(huì)影響到計(jì)算電子結(jié)構(gòu)時(shí)所需的U值。因此，在進(jìn)行替位摻雜后，建議重新評估和調(diào)整U值，以確保其仍然適用于摻雜后的系統(tǒng)。 一般來說，對于替位摻雜，可以考慮以下步驟： 結(jié)構(gòu)優(yōu)化： 進(jìn)行摻雜后的晶體結(jié)構(gòu)優(yōu)化，以獲取準(zhǔn)確的晶格參數(shù)和原子位置。 U值重新校準(zhǔn)： 通過比較計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，或者使用一些校準(zhǔn)方法，重新評估U值。摻雜后可能需要調(diào)整U值以更好地描述電子相關(guān)性。 驗(yàn)證其他性質(zhì)： 除了帶隙，還需要驗(yàn)證其他性質(zhì)，如態(tài)密度、光學(xué)性質(zhì)等。確保所選擇的U值在摻雜后的系統(tǒng)中仍然是合適的。 考慮新的環(huán)境影響： 替位摻雜可能改變了系統(tǒng)的環(huán)境，例如局域電子關(guān)聯(lián)性或者電荷分布的變化。這些變化可能需要進(jìn)一步的調(diào)整和考慮。 總之，進(jìn)行替位摻雜后，原有的計(jì)算參數(shù)和結(jié)果可能不再適用，需要謹(jǐn)慎地重新評估并調(diào)整這些參數(shù)，以確保計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性。 |
3樓2023-12-27 02:30:49
穎穎的老虎
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4樓2023-12-30 09:16:21
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