동일한 재료이지만 다른 원자 배열에 대해 서로 다른 DFT 계산 된 특성을 비교하면서 입력 제약
가상의 AB이원 합금을 생각해 봅시다 . 유형 순서 구조 AB로 존재하는 것으로 알려져 있습니다 B2. 이 구조 AB와 완전히 무질서한 구조 사이의 DoS (상태 밀도)를 비교하려고합니다 . 무질서한 경우 임의의 고용체 유형 AB이 될 것 BCC입니다.
이제 신중하게 고려해야 할 DFT 코드의 입력은 무엇입니까? k- 메시 간격, 평면파 에너지 차단 및 번짐 폭 ($\sigma$) 둘 다 비교할 수 있도록 동일해야합니까, 아니면 각각에 대해 개별적으로 수렴해야합니까?
답변
수렴 테스트를 수행 할 때 가장 좋은 전략은 관심있는 양을 직접 수렴하는 것입니다.이 "수량"은 재료의 밴드 갭이나 합성물 (더 나은 단어가없는 경우) 과 같은 간단한 물리적 속성 일 수 있습니다. 특성. 귀하의 경우 두 화합물 간의 전자 밀도 (DOS)를 비교하는 데 관심이 있으므로 관련 복합 속성을 구축하는 것이 좋습니다.
귀하의 사례에 대한 순진한 제안이 있습니다. 허락하다$g_A(E)$ 과 $g_B(E)$ 비교하려는 두 화합물의 상태 밀도가되며 $(E_1,E_2)$상태 밀도를 비교할 에너지 범위입니다. 그런 다음 수량을 정의 할 수 있습니다.$\Delta$ 다음과 같이 두 상태 밀도 간의 차이를 측정합니다.
$$ \Delta=\frac{1}{E_2-E_1}\int_{E_1}^{E_2} \sqrt{\left[g_A(E)-g_B(E)\right]^2} dE. $$
내 제안은 수렴하는 것입니다 $\Delta$관련 매개 변수와 관련하여. 개별적으로 수렴하는 경우$g_A$ 과 $g_B$, 그 차이도 수렴되어야하지만 수렴되어야합니다. $\Delta$의 융합에 약간의 "오류가 취소"가있을 수 있기 때문에 대신 중요한 계산 이득을 제공 할 수 차이 사이$g_A$ 과 $g_B$, 그것은 당신이 정말로 관심이있는 것입니다.
수렴해야하는 매개 변수에 대해서는 동의합니다. $\mathbf{k}$-점 (계산에서 일관되지 않은 부분과 일관되지 않은 부분 모두), 에너지 차단 및 번짐 폭이 중요합니다. 비교를 통해 달성하고자하는 것에 따라 한계를 가지고 노는 것도 중요 할 수 있습니다.$(E_1,E_2)$ 에 대한 것과 같은 표현으로 $\Delta$ 위.
계산을 비교하려면 k-mesh 간격, 평면파 에너지 차단 및 Brillouin 영역 통합 방법 (해당되는 경우 동일한 스미어 링 폭 사용)을 포함하여 가능한 모든 계산 매개 변수를 동일하게 유지하는 것이 가장 좋습니다. 설정은 또한 각 경우에 대해 충분히 수렴되어야합니다.
귀하의 예에서 B2의 경우 k- 포인트 간격이 더 좁은 반면 무질서한 경우에는 수렴하는 데 더 높은 에너지 컷오프가 필요한 경우 비교할 계산은 더 좁은 k- 포인트 간격과 더 높은 에너지 컷오프를 모두 사용해야합니다.
또한 계산이 동일한 k- 포인트 간격을 가져야한다는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 즉, 결정 크기에 관계없이 볼륨의 포인트 밀도가 동일해야합니다. 이 패턴은 셀 볼륨이 외부 속성이기 때문에 k- 포인트 샘플링과 같은 외부 속성과 관련된 모든 설정에 적용되어야합니다.
스미어 링 너비와 같은 일부 설정 은 정확성 측면에서 수렴 된 값이 반드시 필요하지 않기 때문에 복잡 합니다. 이 답변 에서 설명한 것처럼 너무 작거나 너무 크면 문제가 발생할 수 있습니다 .