Yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanılarak hesaplanan bir malzemenin hangi özellikleri bulaşmadan etkilenir?
Bulaşma (bulaşma genişliği $\sigma$, kesin olmak gerekirse) her zaman kafa karıştırıcı olmuştur. Ne olduğunu anlıyorum , ancak DFT hesaplamaları söz konusu olduğunda tespit edemiyorum. K noktaları ve enerji kesintisi gibi yakınsak mı olmalı? Cevabınız evet ise, o zaman ne zaman - k noktalarını ve enerji kesintisini birleştirmeden önce mi yoksa sonra mı?
Ayrıca, hesaplamada hangi özellikleri ve nasıl etkilemektedir?
Yanıtlar
Kısaca, elektronik enerjiyi ve dolayısıyla bundan türetilen tüm özellikleri etkileyecektir. Bulaşan bir genişlik çok küçüktür ve kendi kendine tutarlı alanı birleştirmede sorun yaşayabilirsiniz. Çok büyük ve hayali sonlu sıcaklıktan 0 K değerine geri getirme daha az doğru olacaktır. Bulaşma yöntemine bağlı olarak (örn. Gauss bulaşması), enerji ekstrapolasyonu minimum olana kadar azaltabileceğiniz bir özellik olarak değerlendirebilirsiniz. Yine de bu, tüm bulaşma yöntemleri için geçerli değildir. Yakınsama testlerini gerçekleştirdiğiniz sıra bir şekilde bir fikir meselesidir ve her zaman varsayımlarınızı doğrulamalısınız. Bununla birlikte, muhtemelen bunu bir düzlem dalga kinetik enerji kesmesi belirledikten sonra yapardım ve$k$nokta ızgarası. Ayrıca lekelenme genişliğinin bant kenarlarını ve dolayısıyla değerine bağlı olarak hesaplanan bant aralığını etkileyebileceğini de belirtmeliyim, bu nedenle bu dikkate alınması gereken başka bir özelliktir.
Makul sonuçlar elde etmek için bir yakınsama testi yapabilirsiniz. Genellikle, k-örnekleme ve enerji kesme için deneyimlerden bazı değerler alabilirsiniz (tabii ki yakınsama testleri de yapabilirsiniz).
- (a) ENCUT = POTCAR dosyasındaki en büyük ENMAX$\times$ 1.5
- (b) KPOINTS : Kullanmakta yapabilirsiniz VASPKIT bir POSCAR hazırlamak zaman KPOINTS üretmek için.
================================================ ===
güncellenmiş cevap:
Bulaşma yöntemine neden ihtiyacımız var?
Bulaşma yönteminin orijinal fikri bu makaleye atıfta bulunabilir , bu yöntem metaller için Brillouin bölgesindeki sayısal entegrasyonla ilgilenmeye adanmıştır.
Bir metalin yararlı bir tanımı, metalde Brillouin bölgesinin elektronlar tarafından işgal edilen ve işgal edilmeyen bölgelere bölünebilmesidir. Bu iki bölgeyi ayıran k uzayındaki yüzeye Fermi yüzeyi denir .
K uzayında integrallerin hesaplanması açısından bakıldığında, bu önemli bir komplikasyondur çünkü entegre olan fonksiyonlar Fermi yüzeyinde sıfır olmayan değerlerden sıfıra süreksiz olarak değişir. Bu integrallerin hesaplanmasında özel bir çaba gösterilmezse, iyi yakınsak sonuçlar elde etmek için çok büyük sayıda k noktasına ihtiyaç vardır.
Bundan sonra, yarı iletkenler ve yalıtkanlarla uğraşmak için bulaşma yöntemi geliştirildi.
Sisteminiz için uygun bir bulaşma yöntemi nasıl seçilir? (VASP paketini kullandığınızı ve hesaplamayı gerçekleştirmek için bir tarif verdiğinizi varsayıyorum .)
- Yeterli bilgiye sahip değilseniz (metal / yarı iletken / yalıtkan), her zaman Gauss bulaşma yöntemini kullanabilirsiniz. VASP'deki [ISMEAR = 0, SIGMA = 0.05] ayarı size makul bir sonuç verecektir.
- Sistemin metal olduğunu bildiğinizde, sisteminizi rahatlatmak için MP lekeleme yöntemini kullanabilirsiniz. [ISMEAR = 1, SIĞMA = 0.2] (Entropi terimini atom başına 1 meV'den az tutun.)
- Yarı iletkenler veya izolatörler için tetrahedron yöntemini [ISMEAR = -5] kullanın, hücre çok büyükse (veya yalnızca bir veya iki k-noktası kullanıyorsanız) küçük bir SIGMA = 0,03-0,05 ile birlikte ISMEAR = 0 kullanın .
- Durumların yoğunluğunun hesaplamaları ve çok hassas toplam enerji hesaplamaları için (metallerde gevşeme yok) tetrahedron yöntemini [ISMEAR = -5] kullanın.
K noktaları ve enerji kesintisi gibi yakınsak mı olmalı?
- Basit bir sistem için, rezonansa giren sonuçlar elde etmek için önceki tarifi alabilirsiniz.
- Bazı karmaşık sistemler için, ISMEAR = 0 almalı ve SIGMA'nın değerini test etmelisiniz.
Cevabınız evet ise, o zaman ne zaman - k noktalarını ve enerji kesintisini birleştirmeden önce mi yoksa sonra mı?
SIGMA'nın yakınsamasını test etmek için daha yüksek bir enerji kesmesi ve ince bir k-ağı alabilirsiniz. ($\dfrac{3}{2} \times $ POTCAR'da maksimum kesme ve yüksek doğrulukta KPOINTS üretmek için VASPKIT kullanma.)
Ayrıca, hesaplamada hangi özellikleri ve nasıl etkilemektedir?
Andrew Rosen'ın dediği gibi, toplam enerjinin integralini ve dolayısıyla ondan türetilen tüm özellikleri etkileyecektir. Çünkü SIMGA'nın başlatılması sayısal integralin yakınsamasına karar verir.
Yardımı olabilir.