คุณสมบัติใดของวัสดุที่คำนวณโดยใช้ทฤษฎีฟังก์ชันความหนาแน่นได้รับผลกระทบจากการละเลง
ละเลง (ละเลงความกว้าง $\sigma$มีความสับสนอยู่เสมอ ฉันเข้าใจว่ามันคืออะไรแต่ไม่สามารถปักหมุดลงในการคำนวณ DFT ได้ มันควรจะมาบรรจบกันเหมือนจุด k และพลังงานหรือไม่? ถ้าใช่แล้วเมื่อไหร่ - ก่อนที่เราจะมาบรรจบกันที่จุด k และพลังงานหรือหลังจากนั้น?
คุณสมบัติใดบ้างที่มีผลต่อการคำนวณและอย่างไร
คำตอบ
โดยสรุปจะมีผลต่อพลังงานอิเล็กทรอนิกส์และด้วยเหตุนี้คุณสมบัติทั้งหมดที่ได้จากสิ่งนั้น ความกว้างละเลงน้อยเกินไปและคุณอาจมีปัญหาในการรวมฟิลด์ที่สอดคล้องกันในตัวเอง มีขนาดใหญ่เกินไปและการคาดคะเนกลับไปที่ 0 K จากอุณหภูมิ จำกัด ที่สมมติขึ้นจะมีความแม่นยำน้อยลง ขึ้นอยู่กับวิธีการทา (เช่น Gaussian smearing) คุณสามารถถือว่ามันเป็นคุณสมบัติที่คุณสามารถลดลงได้จนกว่าการประมาณค่าพลังงานจะน้อยที่สุด นี่ไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้นสำหรับวิธีการทาทั้งหมด ลำดับที่คุณดำเนินการทดสอบคอนเวอร์เจนซ์เป็นเรื่องของความคิดเห็นและคุณควรตรวจสอบสมมติฐานของคุณเสมอ อย่างไรก็ตามฉันอาจจะทำหลังจากพิจารณาการตัดพลังงานจลน์ของคลื่นระนาบและ$k$- ตารางจุด ฉันควรพูดถึงว่าความกว้างของการละเลงอาจมีผลต่อขอบวงและด้วยเหตุนี้ช่องว่างของวงดนตรีที่คำนวณขึ้นอยู่กับค่าของมันดังนั้นนี่จึงเป็นคุณสมบัติอื่นที่ต้องคำนึง
คุณสามารถทำการทดสอบการลู่เข้าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สมเหตุสมผล โดยปกติแล้วสำหรับการสุ่มตัวอย่าง k และการตัดพลังงานคุณสามารถใช้ค่าบางอย่างจากประสบการณ์ได้ (แน่นอนคุณสามารถทำการทดสอบการลู่เข้าได้ด้วย)
- (a) ENCUT = ENMAX ที่ใหญ่ที่สุดในไฟล์ POTCAR$\times$ 1.5
- (b) KPOINTS : คุณสามารถใช้VASPKITเพื่อสร้าง KPOINTS เมื่อคุณเตรียม POSCAR
================================================== ===
คำตอบที่อัปเดต:
ทำไมเราต้องใช้วิธีการละเลง?
แนวคิดดั้งเดิมของวิธีการละเลงสามารถอ้างถึงบทความนี้ได้วิธีนี้มีไว้เพื่อจัดการกับการรวมตัวเลขในโซน Brillouin สำหรับโลหะ
คำจำกัดความที่มีประโยชน์อย่างหนึ่งของโลหะก็คือในโลหะโซน Brillouin สามารถแบ่งออกเป็นบริเวณที่อิเล็กตรอนถูกครอบครองและไม่ว่าง พื้นผิวในช่องว่าง k ที่แยกทั้งสองบริเวณนี้เรียกว่าพื้นผิวเฟอร์มิ
จากมุมมองของการคำนวณปริพันธ์ใน k ปริภูมินี่เป็นภาวะแทรกซ้อนที่สำคัญเนื่องจากฟังก์ชันที่รวมการเปลี่ยนแปลงไม่ต่อเนื่องจากค่าที่ไม่ใช่ศูนย์เป็นศูนย์ที่พื้นผิว Fermi หากไม่มีความพยายามเป็นพิเศษในการคำนวณปริพันธ์เหล่านี้จำเป็นต้องมีจุด k จำนวนมากเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มาบรรจบกันได้ดี
หลังจากนั้นได้มีการพัฒนาวิธีการทาเพื่อจัดการกับเซมิคอนดักเตอร์และฉนวน
วิธีการเลือกวิธีการทาที่เหมาะสมสำหรับระบบของคุณ? (ฉันถือว่าคุณกำลังใช้แพ็คเกจ VASP และให้สูตรอาหารเพื่อทำการคำนวณ)
- หากคุณมีข้อมูลไม่เพียงพอ (โลหะ / เซมิคอนดักเตอร์ / ฉนวน) คุณสามารถใช้วิธีทาเกาส์เซียนได้ตลอดเวลา การตั้งค่า [ISMEAR = 0, SIGMA = 0.05] ใน VASP จะให้ผลลัพธ์ที่สมเหตุสมผล
- เมื่อคุณทราบว่าระบบเป็นโลหะคุณสามารถใช้วิธีการทา MP เพื่อผ่อนคลายระบบของคุณ [ISMEAR = 1, SIGMA = 0.2] (รักษาระยะเอนโทรปีให้น้อยกว่า 1 meV ต่ออะตอม)
- สำหรับเซมิคอนดักเตอร์หรือฉนวนให้ใช้เมธอด tetrahedron [ISMEAR = -5] หากเซลล์มีขนาดใหญ่เกินไป (หรือถ้าคุณใช้ k-point เพียงจุดเดียวหรือสองจุด) ให้ใช้ ISMEAR = 0 ร่วมกับ SIGMA ขนาดเล็ก = 0.03-0.05 .
- สำหรับการคำนวณความหนาแน่นของสถานะและการคำนวณพลังงานทั้งหมดที่แม่นยำมาก (ไม่มีการคลายตัวในโลหะ) ให้ใช้วิธีจัตุรมุข [ISMEAR = -5]
มันควรจะมาบรรจบกันเหมือนจุด k และพลังงานหรือไม่?
- สำหรับระบบง่ายๆคุณสามารถใช้สูตรก่อนหน้านี้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ตอบสนองได้
- สำหรับระบบที่ซับซ้อนบางระบบคุณควรใช้ ISMEAR = 0 และทดสอบค่าของ SIGMA
ถ้าใช่แล้วเมื่อไหร่ - ก่อนที่เราจะมาบรรจบกันที่จุด k และการตัดพลังงานหรือหลังจากนั้น?
คุณสามารถตัดพลังงานที่สูงขึ้นและ k-mesh แบบละเอียดเพื่อทดสอบการลู่เข้าของ SIGMA ($\dfrac{3}{2} \times $ การตัดสูงสุดใน POTCAR และการใช้ VASPKIT เพื่อสร้าง KPOINTS ที่มีความแม่นยำสูง)
คุณสมบัติใดบ้างที่มีผลต่อการคำนวณและอย่างไร
ดังที่ Andrew Rosen กล่าวไว้มันจะส่งผลต่อส่วนประกอบหนึ่งของพลังงานทั้งหมดและด้วยเหตุนี้คุณสมบัติทั้งหมดที่ได้จากมัน เนื่องจากการรับ SIMGA จะตัดสินการรวมกันของอินทิกรัลตัวเลข
อาจช่วยได้