¿Qué propiedades de un material calculadas mediante la teoría de la función de densidad se ven afectadas por la mancha?
Manchado (ancho de manchado $\sigma$, para ser precisos) siempre ha sido confuso. Entiendo lo que es, pero no puedo precisarlo cuando se trata de cálculos DFT. ¿Debería converger como puntos k y corte de energía? En caso afirmativo, ¿cuándo, antes de que converjamos los puntos k y el corte de energía o después?
Además, ¿a qué propiedades afecta en el cálculo y cómo?
Respuestas
En resumen, influirá en la energía electrónica y, por tanto, en todas las propiedades derivadas de ella. Un ancho de mancha demasiado pequeño y podría tener problemas para hacer converger el campo autoconsistente. Demasiado grande y la extrapolación de nuevo a 0 K de la temperatura finita ficticia será menos precisa. Dependiendo del método de difuminado (por ejemplo, difuminado gaussiano), puede tratarlo como una propiedad que puede disminuir hasta que la extrapolación de energía sea mínima. Sin embargo, este no es necesariamente el caso de todos los métodos de frotis. El orden en el que realice las pruebas de convergencia es una cuestión de opinión y siempre debe validar sus suposiciones. Sin embargo, probablemente lo haría después de determinar un corte de energía cinética de onda plana y$k$-rejilla de puntos. También debo mencionar que el ancho de la mancha puede influir en los bordes de la banda y, por lo tanto, en la banda prohibida calculada en función de su valor, por lo que esta es otra propiedad a tener en cuenta.
Puede realizar una prueba de convergencia para obtener resultados razonables. Por lo general, para el muestreo k y el corte de energía, puede tomar algunos valores de las experiencias (por supuesto, también puede hacer pruebas de convergencia).
- (a) ENCUT = mayor ENMAX en el archivo POTCAR$\times$ 1,5
- (b) KPOINTS : puede usar VASPKIT para generar KPOINTS cuando prepara un POSCAR.
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respuesta actualizada:
¿Por qué necesitamos el método de untar?
La idea original del método de untado puede referirse a este artículo , este método está dedicado a tratar la integración numérica en la zona de Brillouin para los metales.
Una definición útil de un metal es que en el metal la zona de Brillouin puede dividirse en regiones que están ocupadas y desocupadas por electrones. La superficie en el espacio k que separa estas dos regiones se llama superficie de Fermi.
Desde el punto de vista del cálculo de integrales en el espacio k, esta es una complicación significativa porque las funciones que están integradas cambian de manera discontinua de valores distintos de cero a cero en la superficie de Fermi. Si no se realizan esfuerzos especiales en el cálculo de estas integrales, se necesitan muchos puntos k para obtener resultados bien convergentes.
Después de eso, se ha desarrollado el método de manchado para tratar con semiconductores y aisladores.
¿Cómo elegir un método de untado adecuado para su sistema? (Supongo que está utilizando el paquete VASP y proporciona una receta para realizar el cálculo).
- Si no tiene suficiente información (metal / semiconductor / aislante), siempre puede usar el método de difuminado gaussiano. La configuración [ISMEAR = 0, SIGMA = 0.05] en VASP le dará un resultado razonable.
- Cuando sepa que el sistema es de metal, puede utilizar el método de manchado MP para relajar su sistema. [ISMEAR = 1, SIGMA = 0.2] (Mantenga el término de entropía a menos de 1 meV por átomo).
- Para semiconductores o aislantes, use el método tetraedro [ISMEAR = -5], si la celda es demasiado grande (o si usa solo uno o dos puntos k) use ISMEAR = 0 en combinación con un pequeño SIGMA = 0.03-0.05 .
- Para los cálculos de la densidad de estados y cálculos de energía total muy precisos (sin relajación en metales) utilice el método del tetraedro [ISMEAR = -5].
¿Debería converger como puntos k y corte de energía?
- Para un sistema simple, puede tomar la receta anterior para obtener resultados razonables.
- Para algunos sistemas complejos, debe tomar ISMEAR = 0 y probar el valor de SIGMA.
En caso afirmativo, ¿cuándo, antes de que converjamos los puntos k y el corte de energía o después?
Puede tomar un corte de energía más alto y una malla k fina para probar la convergencia de SIGMA. ($\dfrac{3}{2} \times $ el corte máximo en POTCAR y usando VASPKIT para generar KPOINTS con alta precisión.)
Además, ¿a qué propiedades afecta en el cálculo y cómo?
Como dijo Andrew Rosen, afectará a la integral de la energía total y, por lo tanto, a todas las propiedades derivadas de ella. Porque la captación de SIMGA decide la convergencia de la integral numérica.
Que te ayude.