态密度计算（DOS）课件

态密度计算（DOS）

版本：PWmat/2023.11.24态密度（DOS）先进行自洽计算，之后进行态密度计算（job=dos）如果需要进行平滑处理，有以下3种方法：平滑DOS方法1.增加一次nonscf方法2.修改Gussian展宽方法3.进行插值处理态密度（DOS）step1:自洽计算（job=scf）etot.input：14JOB=SCFIN.PSP1=Si.SG15.PBE.UPFIN.ATOM=atom.configEcut=50MP_N123=999000计算完成后，保留OUT.EIGEN,OUT.FERMI，将波函数文件“OUT.WG”复制为“IN.WG”态密度（DOS）step2：

态密度计算（job=dos）etot.input：14JOB=DOSIN.PSP1=Si.SG15.PBE.UPFIN.ATOM=atom.configEcut=50MP_N123=999000IN.WG=T #读取“IN.WG”文件DOS计算需要上一步的OUT.EIGEN，OUT.WG(复制为IN.WG)文件作为输入文件态密度（DOS）计算得到的数据文件“DOS.totalspin”：#Energy

Total

Si-s

Si-p ……-0.48101E+010.29484E-030.29484E-030.37042E-11-0.48014E+010.59031E-030.59031E-030.74164E-11-0.47926E+010.11063E-020.11063E-020.13899E-10-0.47838E+010.19406E-020.19406E-020.24380E-10-0.47751E+010.31863E-020.31863E-020.40030E-10-0.47663E+010.48969E-020.48969E-020.61522E-10-0.47575E+010.70444E-020.70444E-020.88502E-10-0.47488E+010.94854E-020.94854E-020.11917E-09……态密度（DOS）在PWmat进行完DOS计算后，会生成DOS.totalspin文件，这个文件并未将费米能级归零。如果计算目录中有OUT.FERMI文件，那么可以通过运行plot_DOS.py脚本（输入plot_DOS.py后回车）得到费米能级归零的结果DOS.totalspin_ShiftFermi。态密度平滑处理如果需要进行平滑处理，提供3种方法及图像对比平滑DOS方法1.增加一次nonscf方法2.修改Gussian展宽方法3.进行插值处理step1:job=scfstep2:job=nonscfstep3:job=dos态密度计算完成后，创建DOS.input对结果进行后处理态密度计算完成后，创建DOS.input对结果进行后处理，但是不能使用K点并行，并且job=dos中需设置DOS_DETAIL态密度平滑处理41JOB=NONSCFIN.PSP1=Si.SG15.PBE.UPFIN.ATOM=atom.configEcut=50MP_N123=151515000IN.VR=T#读取自洽计算的电势文件etot.input：step3：态密度(job=dos)计算，需要step2(job=nonscf)生成的OUT.EIGEN、OUT.WG(复制为IN.WG)，作图需要step1(job=scf)生成的OUT.FERMI方法1.增加一次job=NONSCF，加密k点：step1：自洽计算(job=scf)，MP_N123=999000step2：非自洽计算(job=nonscf)加密K点，需要自洽计算的电势文件态密度平滑处理方法1.总结job=SCF，OUT.FERMI，cpOUT.WGIN.WGjob=DOS,OUT.EIGENplot_DOS_interp.x，投影plot_DOS.py，画图cpOUT.VRIN.VRjob=NONSCF注:运行plot_DOS_interp.x前需加载环境moduleloadmkl/2022.0.2态密度平滑处理增加一次nonscf加密K点态密度平滑处理后两种平滑处理方式均需要对DOS计算结果进行后处理，方法为创建输入文件DOS.input，并执行plot_DOS_interp.x脚本(使用前需加载环境moduleloadmkl/2022.0.2)。DOS.input文件可以实现改变展宽、能量网格点数、使用插值方法、绘制分波态密度、投影态密度、特定原子的部分态密度等功能，详细内容参考Manual:/pwmat-resource/Manual_cn.pdf；需要注意的是DOS.input文件需要严格按照格式要求，依次写入每行的内容。使用DOS.input改变展宽和使用插值方法的细节会在后续展示，相关的参数用红色标出。态密度平滑处理方法2.修改高斯展宽——DOS计算完成后，创建DOS.input文件进行后处理:000.14000444#0forallatoms;1forpartialatoms#0forGaussianbroadening#energysmearing（默认值0.04）;numberofDOSgrid#interpolationgrid运行plot_DOS_interp.x脚本:

命令行：plot_DOS_interp.x(运行前加载环境moduleloadmkl/2022.0.2)

得到新的DOS.totalspin文件注：运行plot_DOS.py脚本同样可以得到费米能级归零的结果DOS.totalspin_ShiftFermiDOS.input：态密度（DOS）修改高斯展宽后态密度（DOS）方法3.插值处理:41JOB=DOSIN.PSP1=Si.SG15.PBE.UPFIN.ATOM=atom.configEcut=50MP_N123=999000IN.WG=TDOS_DETAIL=1999etot.input：#不能进行k点并行#采用插值注：DOS计算前的step1(job=SCF)也不能使用K点并行，资源配置使用41态密度（DOS）方法3.插值处理:010.0258000444#0forallatoms;1forpartialatoms#1forinterpolation#energysmearing;numberofDOSgrid#interpolationgrid运行plot_DOS_interp.x脚本：

命令行：plot_DOS_interp.x(运行前加载环境moduleloadmkl/2022.0.2)

得到新的DOS.totalspin文件注：运行plot_DOS.py脚本同样可以得到费米能级归零的结果计算完成后，创建DOS.input文件：态密度（DOS）采用插值方法后态密度计算小结增加一次job=NONSCF,IN.VR展宽插值,DOS_DETAILDOS.input，plot_DOS_interp.xplot_DOS_interp.x，投影plot_DOS.py，画图job=DOS,OUT.EIGENcpOUT.WGIN.WGjob