同じ材料で原子配列が異なる、DFTで計算された異なる特性を比較する際の入力制約
架空のABタイプの二元合金を考えてみましょう。型順構造でAB存在することが知られていますB2。この構造ABと完全に無秩序な構造のDoS（状態密度）を比較したいと思います。無秩序化ABすると、BCCタイプランダム固溶体になります。
さて、慎重に検討しなければならないDFTコードの入力は何ですか？kメッシュ間隔、平面波エネルギーカットオフ、およびスミアリング幅（$\sigma$）両方を比較できるようにするために同じであるか、またはそれらのそれぞれについて個別にこれらを収束する必要がありますか？
回答
収束テストを実行する際の最良の戦略は、関心のある量を直接収束することです。この「量」は、材料のバンドギャップなどの単純な物理的特性、または複合材料（より適切な言葉がない場合）の場合があります。プロパティ。あなたの場合、2つの化合物間の電子状態密度（DOS）を比較することに関心があるので、関連する複合プロパティを構築することをお勧めします。
これがあなたのケースに対する素朴な提案です。しましょう$g_A(E)$ そして $g_B(E)$ 比較している2つの化合物の状態密度であり、 $(E_1,E_2)$状態密度を比較するエネルギー範囲です。次に、数量を定義できます$\Delta$ これは、たとえば次のように、2つの状態密度の差を測定します。
$$ \Delta=\frac{1}{E_2-E_1}\int_{E_1}^{E_2} \sqrt{\left[g_A(E)-g_B(E)\right]^2} dE. $$
私の提案は収束することです $\Delta$関連するパラメータに関して。個別に収束する場合$g_A$ そして $g_B$、その後、それらの違いも収束する必要がありますが、収束します $\Delta$代わりに、間の差の収束に「エラーのキャンセル」が発生する可能性があるため、重要な計算上のゲインが得られる可能性があります。$g_A$ そして $g_B$、それはあなたが本当に興味を持っているものです。
収束すべきパラメータに関しては、私は同意します $\mathbf{k}$-ポイント（計算の自己無撞着部分と非自己無撞着部分の両方）、エネルギーカットオフ、およびスミアリング幅が重要です。比較で何を達成したいかによっては、制限をいじることも重要な場合があります$(E_1,E_2)$ のような表現で $\Delta$ 上記。
計算を比較するには、kメッシュ間隔、平面波エネルギーカットオフ、ブリルアンゾーン積分法（該当する場合は同じスミア幅）など、すべての計算パラメーターを同じにするのが最善です。設定は、それぞれの場合に十分に収束する必要もあります。
あなたの例では、B2の場合、k点間隔が狭く、無秩序の場合、収束するためにより高いエネルギーカットオフが必要な場合、比較する計算では、より狭いk点間隔とより高いエネルギーカットオフの両方を使用する必要があります。
また、計算のkポイント間隔が同じである必要があることを強調することも重要です。つまり、結晶サイズに関係なく、ボリューム内のポイントの密度は同じです。セルボリュームは外因性プロパティであるため、このパターンは、kポイントサンプリングなどの外因性プロパティに関連するすべての設定に適用する必要があります。
スミアリング幅などの一部の設定は、正確さの点で必ずしも収束値であるとは限らないため、複雑です。この回答で説明されているように、小さすぎたり大きすぎたりすると問題が発生する可能性があります。