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DS-PAW hse雜化泛函計算

鴻之微 ? 來源:鴻之微 ? 2023-02-10 14:13 ? 次閱讀
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第一性原理平面波密度泛函計算軟件DS-PAW是Device Studio平臺下的一款使用C++開發(fā)的國產(chǎn)第一性原理密度泛函計算軟件,使用平面波作為基函數(shù)組,其贗勢是使用投影綴加平面波方法構造的。

DS-PAW能夠應用于不同場景,例如金屬、半導體、絕緣體、表面、磁性、非磁性和鋰電等;能夠精確預測材料的電子分布;能夠進行原子幾何結構優(yōu)化;能夠廣泛的應用于材料科學領域。????????

本期將給大家介紹DS-PAW hse雜化泛函計算的內容。

2.10.hse雜化泛函計算

本節(jié)將以Si體系為例,介紹DS-PAW程序通過自洽中直接計算能帶的方法計算雜化泛函能帶,觀察使用雜化泛函計算后能帶帶隙的變化。

2.10.1.??Si雜化泛函計算輸入文件


輸入文件包含參數(shù)文件ioband.in和結構文件structure.asioband.in如下:

f69ee3ae-a8ea-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

ioband.in輸入?yún)?shù)介紹:

在雜化泛函計算中可以盡量保留sys.和cal.的參數(shù)到ioband.in中,之后設置雜化泛函計算特有的參數(shù)即可:

  • sys.hybrid:是否進行雜化泛函計算的開關,true表示引入雜化泛函計算;

  • sys.hybridType:指定雜化泛函的類型,此例為HSE06;

structure.as文件同自洽計算。(見2.2節(jié))

f6c094c2-a8ea-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2.10.2.run程序運行


準備好輸入文件ioband.instructure.as上傳到服務器上運行,按照結構弛豫中介紹的方法執(zhí)行DS-PAW ioband.in

2.10.3.analysis計算結果分析?


根據(jù)上述的輸入文件,計算完成之后將會得到DS-PAW.logband.json這2個文件。處理band.json的方法同(見2.3節(jié))能帶計算的方法,DS處理得到的bandplot.png文件如下所示,能帶圖表明打開雜化泛函計算后價帶與導帶之間的帶隙變大,約為1.2394eV,不進行雜化泛函計算得到的能帶帶隙約為0.6433eV。

f6d64b78-a8ea-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

2.10.4.修改雜化泛函Alpha系數(shù)


2.10.1章節(jié)展示的雜化泛函方法為HSE06,其對應的雜化泛函系數(shù)為默認值0.25,DS-PAW2022A版本新增sys.hybridAlphasys.hybridOmega參數(shù)用于控制雜化泛函相關系數(shù),以sys.hybridAlpha為例, 若對2.10.1的計算參數(shù)做如下修改進行分別完成兩次計算:scf.inband.in中增加參數(shù)sys.hybridAlpha=0.20,以及scf.inband.in中增加參數(shù)sys.hybridAlpha=0.30,得到的能帶對比圖如下所示,分析該圖可得通過加大sys.hybridAlpha系數(shù)可以使能帶帶隙進一步增大。從band.json文件中可讀取當sys.hybridAlpha分別取值0.200.250.30時,對應帶隙值分別為1.11461.23941.3665

f6f42ff8-a8ea-11ed-bfe3-dac502259ad0.png

審核編輯 :李倩


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原文標題:產(chǎn)品教程丨DS-PAW hse雜化泛函計算

文章出處:【微信號:hzwtech,微信公眾號:鴻之微】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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