VASP计算AgGaS能带及态密度及光学性质

1、VASP计算AgGaS2能带及态密度及光学性质第一步：构型优化1准备四个输入文件POSCAR INCAR POTCAR KPOINTS POSCAR: 从ms中导入AgGaS2结构，选择CASTEP，file，save，并保存成原包。这样，得到一隐藏文件.cell, 将它用编辑器打开，从中的到vasp所需的POSCAR信息，修改得到POSCAR。AgGaS2 bulk 1.000000000000000 -2.7934999465942410 2.7934999465942370 5.2045001983642580 2.7934999465942370 -2.7934999465942390

2、 5.2045001983642590 2.7934999465942380 2.7934999465942380 -5.2045001983642580 4 2 2Direct 0.3750000000000000 0.4072000086307526 0.5322000086307526 0.8750000000000000 0.8427999913692474 0.4677999913692474 . . . . . . . . . . . .2.POTCAR:用PBE-GGA的赝势，提取，Ag Ga O的赝势合并成一个赝势。（一般VASP有自带）3.下面是INCAR SYSTEM =

3、optimization of AgGaS2 LPLANE=.TRUE. NPAR= 8 Elecronic minimisation ISTART = 0 LREAL = .FALSE. PREC = Low EDIFF = 1e-4 EDIFFG = -0.03 IALGO = 48 NELMIN = 4 ISYM = 0 GGA = PBE ISPIN = 1 NBANDS = 120 OUTPUT CONTROL LCHARG = .TRUE. LWAVE = .TRUE. LVTOT = .FALSE. IONIC RELAXATION NBLOCK = 1 NSW = 1 IBRI

4、ON = -1 DOS RELATED (disabled) ISMEAR = 0 (tetrahedron/gaussian/m-p) SIGMA = 0.054.再下面KPOINTSA0M4 4 40 0 0 至此，四文件已准备好，进行计算，mpiexec -np 8 /bin/vasp.4.5-mk-mp-pgi vasp.out &（运行命令）（问题：计算前对某些参数的测试，比如截断能，晶格参数等，标准时什么？vasp运行后，不知道结果是否满足要求呢？）第二部：将构型优化后产生的CONTCAR文件拷贝为POSCAR文件mpiexec -np 8 /bin/vasp.4.5-mk-mp-

5、pgi vasp.out &（运行命令）第三部：能带的计算.建立新的计算目录 mkdir band 创建目录 cd band 进入目录 cp ./INCAR . 复制 cp ./PO* . cp ./CHG* .对INCAR文件作如下修改：ICHARG =11 NBANDS=120 与上面构型优化时一致建立新的KPOINTS 手动定义K点AgGaS251Rec（关键字要对齐第一行）0.5000 0.5000 0.5000 1.00000.4500 0.4500 0.4500 1.0000. . . . . . K点坐标获得途径布里渊区各特殊点的坐标可利用CASTEP获得然后编辑 vi inp

6、lin1 特殊点 lin2 特殊点之间的取点数lin3 第一个K点的坐标lin4 第二个K点的坐标. . . . （同上.）. . . . 保存运行 vasp_kpointsinp就可以得到坐标手动复制到KPOINTS 运行VASPmpiexec -np 8 /bin/vasp.4.5-mk-mp-pgi vasp.out &（运行命令）在运行Vaspband Draw the band structure of VASP Two files, EIGENVAL and OUTCAR are needed - Spin-polarized calculation(T/F)? (是否自旋极化计算

7、)f Number of lines along the BZ: (布里渊区特殊线数目)5 K point sequence used to separate lines: (各线段始终点序号)1 11 21 31 41 51 Set the Fermi level to zero(T/F)? (是否费米设置为零点)t可以得到相应的 band.dat 用origin绘图然后标注各个特殊点Fermi energy=1.2182v exp=2.76ev (可能是参数设计太粗糙) 不过放大还算清楚. (用MS作图 K网格相同)第四部:DOS的计算及其绘图其POSCAR POTCAR KPOINTS可

8、以相同于第一步优化设置INCAR SYSTEM = optimization of AgGaS2 NPAR= 8 LPLANE = .TRUE. Elecronic minimisation ISTART = 3 (从WAVECAR读入波函数) LREAL= .FALSE. PREC = Medium EDIFF = 1e-4 EDIFFG = -0.02 IALGO = 48 NELMIN = 3 ISYM = 1 ISIF = 3 ISPIN = 1 ISMEAR = 0 SIGMA = 0.1 NBANDS=120 LORBIT=11 (投影到 s.p.d) NEDOS=501 （DOS

9、的点数） ICHARG=11 (从CHG读入电荷密度) EMIN=-20 EMAX=20 OUTPUT CONTROL LCHARG = .TRUE. LWAVE = .TRUE. LVTOT = .FALSE. IONIC RELAXATION NBLOCK = 1 NSW = 1 IBRION = -1 POTIM = 0.05 运行vasp 命令同上然后编写DOS F （是否自旋极化计算 ） 9 （轨道数）6 （要计算的DOS）-1 （为负数时，表示所考察的为原子的DOS）1 （原子编号）-1 （为正正数时，表示为原子轨道的DOS）2 （下面都同上）-13111518 保存 运行vasp

10、dos (如果没有设定路径的话 。要自己指定路径)可以得到fort.25 文件 运行cdos98 不过需要加一条DOS数就可以得到 DOS1 DOS2 DOS3 . . . . . . 用origin分别绘图.（可能是DOS编号出现错误了的原因 导致Ga(p)和S(p) 没有画出.）第五部:光学性质的计算（一）线性的计算1.也是进行构型优化(同能带计算时结构优化).只是计算中INCAR文件需包含关键词：ISIF = 3所有计算均需采用PAW型赝势2.构型优化后将CONTCAR拷贝成POSCAR在INCAR里面NPAR=1 (计算光学性质时，必须按能带依次处理) LOPTICS = .TRUE.

11、 (计算光学性质)NSW=1IBRION= -1(无需进行构型优化)计算结束后 (正常), 会得到OPTIC（用于计算线性光学性质）和momentum_matrix （用于计算NLO即非线性光学性质）3.编辑OPTCRT文件 常用关键词及其含义 ISYMM = 2 OMMIN = 0 OMMAX = 20 NEDOS = 4000 NBCON = 200 LJDOS = .TRUE. LDOS = .TRUE. LKRAMERS = .TURE. GAMMA = 0.002 LSEARCH =.TRUE. EMINSEARCH = 0 EMAXSEARCH = 20 SCISSOR=0.5 4

12、.创建一个新目录，将OPTIC OPTCTR,KPOINTS,POSCAR 复制到其下命令 cp ./ OPTIC . OPTCTR,KPOINTS,POSCAR .修改KPOINTS 创建个临时目录复制vasp计算所需要的四个输入文件.运行单机版vasp。（由于56机子没有装单机版,所以这一步COPY到其他的机子上做的）单机运行命令/bin/vasp.4.5-mk-sp-pgivasp.out&将其中的IBZKPT复制为KPOINTS运行vasp命令：mpiexec np 8 /bin/vasp.4.5-mk-mp-pgivasp.out& 正常运行将产生2个文件EPS-存放介电函数数据JD

13、OS-存放JDOS数据在运行vasp_lo用origin软件根据EPS数据绘图在此基础上才可以得到其他线性光学性质：（1）折射率(refractive index) （2）吸收系数（adsorption constant）（3）能量损失系数(energy-loss coefficient) ： （4）消光系数（extinction coefficient）(5)双折射率曲线(6)光导电变化曲线(二)非线性光学性质1. 非线的运行需要以下三个文件KPOINTS、EIGENVAL和momentum_matrix三个文件，其中KPOINTS文件内容与计算线性光学性质相同.EIGENVAL文件为vas

14、p计算输出文件运行vasp_nlo， 需输入以下数据： momentum_matrix 存放跃迁矩阵元的文件名 177.32 单胞体积 2.76 实验带隙(若为0则无需对带隙进行校正) 1 起始能带(一般均为1) 38 终止能带 F 为False时表示只计算静态倍频系数2.运行后会得到静态倍频系数的计算结果.(此数据好像没有自己保存)d( 1, 1) SHG (real part)= 1.60120 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 1, 2) SHG (real part)= -2.37106 and (imag part) 0.00000(pm/V) d(

15、1, 3) SHG (real part)= -2.72264 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 1, 4) SHG (real part)= 10.98424 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 1, 5) SHG (real part)= -0.00510 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 1, 6) SHG (real part)= -2.46438 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 2, 1) SHG (real part)= -2.46438 and (ima

16、g part) 0.00000(pm/V) d( 2, 2) SHG (real part)= 0.34388 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 2, 3) SHG (real part)= -1.40097 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 2, 4) SHG (real part)= -0.42303 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 2, 5) SHG (real part)= 10.98424 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 2, 6) SHG (real

17、part)= -2.37106 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 3, 1) SHG (real part)= -0.00510 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 3, 2) SHG (real part)= -0.42303 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 3, 3) SHG (real part)= 1.21340 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 3, 4) SHG (real part)= -1.40097 and (imag part) 0.00000(pm/V) d( 3, 5) SHG (r