Partial charge density分析（实操版）

一、含义

Partial charge density：也称为Band decomposed charge density Partial charge density计算，就是计算特定的某个(或某些)k点和本征值(这些k点和本征值是相互对应的)所对应的本征波函数的平方(也就是电荷密度)。

二、计算过程和参数设置

计算Partial电荷密度的方法：

1. 2. 3. 4. 5.

结构驰豫

计算静态，输出CHGCAR、WAVECAR 计算能带，无须输出CHGCAR、WAVECAR 做能带图，选点。

计算Partial电荷密度，在INCAR中设置需要计算的能带编号和K点编号，不需要KPOINTS文件（也可以放一个算静态或者算能带的KPOINTS文件，都不影响结果），读入静态的CHGCAR和WAVECAR。

6. 计算结束后，用PARCHG.****.****文件删掉后面数字，改成PARCHG作图。

参数设置：

以上第一步和以往的计算一样，参数就不介绍了。

第3步：能带计算 INCAR SYSTEM=BS-MSbands ENCUT=475 ISTART=0 ICHARG=11 ISMEAR=0 SIGMA=0.2 #ELECTRONIC PARAMETERS NELM=100 NELMIN=2 NELMDL=-5 EDIFF=1E-3 LELF=.F. PREC=Nomal LREAL=Auto AMIN=0.01 LCHARG=.F. LWAVE=.F. NPAR=32 LORBIT=11 LSORBIT=.TRUE. LORBMOM=.TRUE.

KPOINTS KPOINTS 31 （算一段测试） Lone-mode Rec 0.0 0.0 0.0 !G 0.33333333 0.33333333 0.0 !K 第4步：选点

1. 需要一个小程序（band_plot来处理能带计算输出的OUTCAR和EIGENVAL），或者一

个可执行脚本（band_plot放到计算目录的bin/目录下），两者可以相互转化。此处，用后面这种，将band_plot放到./bin目录下：

2. 然后到能带计算完成的目录下，输入命令： band_plot

3. 然后会得到一个文件数据文件：band_plot.dat

4. 将这个文件下载，用origin作图

5. 调整图片坐标

6. 我们根据需要在图中选择一点，然后找出其坐标，为了操作方便需要放大图片 View—Zoom In:

为了选点方便，采用点模式

用左侧快捷键

来得到需要点的坐标，如图【X=04714，Y=0.41041】

然后，我们到数据表格中，搜索0.41041这个数，（因为X=04714是第一列，一目了然） Edit-Find，出现对话框，输入需要找的数：

从表中，我们得知，第一列，对应X轴，也对应K点，我们算了31个K点，我们找的那一点，正好是第31个K点。

而Y值，与能带条数的关系，能带条数=Y（C）+1，因为前面还有一列B（Y），

所以，我们找的点，对应的能带条数是第687条。

第5步：Partial charge density计算

在INCAR中设置需要计算电荷密度的点（第31个K点，第687条能带），读入上一步能带计算中的CHGCAR和WAVECAR，用算能带的KPOINTS。 参数设置： INCAR SYSTEM=BS-MSbands ENCUT=475 ISTART=1 ICHARG=11 ！读入CHGCAR、WAVECAR ISMEAR=0 SIGMA=0.2 #ELECTRONIC PARAMETERS NELM=100 NELMIN=2 NELMDL=-5 EDIFF=1E-3 LELF=.F. PREC=Nomal KPOINTS KPOINTS： 可以不需要KPOINTS; 可用静态的KPOINTS; 可用能带的KPOINTS; LREAL=Auto AMIN=0.01 LCHARG=.F. LWAVE=.F. NPAR=32 LORBIT=11 LSORBIT=.TRUE. LORBMOM=.TRUE. LPARD=.TRUE. ！读入CHGCAR、WAVECAR ！并进行Band decomposed charge density计算。 IBAND=687 ！设置想要计算的能带编号 NBMOD=1 ！等于需要计算能带的条数 KPUSE=31 ！指定要计算的k点 LSEPB=.TRUE. ！把计算的partial charge density按每个带分别写到各自对应的文件PARCHG.nb. 默认值为.FALSE.，把它们合并写到一个文件中(相当于把各个带对应的partial charge density加起来 LSEPK=.TRUE. ！把要计算的partial charge density按每个k分别写到各自对应的文件PARCHG.nk. 默认值为.FALSE. 把它们合并写到一个文件中(相当于把各个带对应的partial charge density加起来

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