vasp计算光学常数

关于vasp5.2计算光学性质的问题

作者: ljx2006 收录日期: 2010-05-20 发布日期: 2010-05-10

两个问题：

1。做单点计算直接就可以得到电子的能带信息，态密度，和光学性质？ 我们往常不是做完静态之后再算能带，态密度的吗？单点和静态有什么联系和区别吗？

2。 用vasp5.2如何计算材料的光学性质。我的计算INCAR文件如下： System=1-4-optical-1 ALGO=Fast

LOPTICS=.TRUE. ISTART=1 ISMEAR=-5 SIGMA=0.1

IBRION=-1 EDIFF=1.0E-05 EDIFFG=-0.02 NSW=0 ENCUT=400 NPAR=1 CSHIFT=0.1

LNABLA=.FALSE. LEPSILON=.FALSE.

LRPA=.TRUE. VOSKOWN=1 LREAL=Auto

LWAVE=.FALSE. LCHARG=.FALSE.

输出文件中有个OPTIC文件，但是怎么都打不开，请高手指点，应该要怎

VASP

Cij

§1§2§3

σ

[1,2]Voigt

(zfhou@)

2006

8

21

VASP

Cij

§1

[1,2]

Cij

xx→1,yy→2,zz→3,yz→4,xz→5

e1

2e5

=

1

12e41

2e4

.e3 σi=

1

,

i

=0

Cij=

1

,

i j

=0

1

123

xy→6

(1)

(2)

(3)

2

i,j=1

6

Cijeiej+...

→′

R

(4)

E(V0,0) →R

V0

→′ →

R=R (I+ )

(5)

I

a

=e=(e1,e2,e3,e4,e5,e6)

(△E=E(V, ) E(V,0))

C11,C12,C13,C33

C44

§2

√ →a1

2

a

1

R= 3

2a00

0c

c

a2a3

= .

e=(δ,δ,0,0,0,0)

C11+C12[3]

E

V=

1

V=

1

V=C0

44δ2

e=(δ,δ,δ,0,0,0)

C11C12C13

C33

E

(6)

(10)

AlN2

3.11553

1.0000000.0000000.000000-0.5000000.8660250.0000000.0000000.0000001.60500022Direct

0.000000000.000000000.000000000.3333333

一般VASP算得的晶格常数是在0k下的，现在如果要算300k下的晶格常数，用VASP可否实现。

一种近似是认为二者一样。反正是在常温常压下，距离熔点很远。

一般来说，VASP计算不能加上温度，除非是做分子动力学的计算，来模拟固定在一定温度下稳定性。要计算高温下固体的能量和晶格常数、体积,可以计算出不同晶格常数（也就是体积）固体的声子振动频率，再得到自由能，利用F(V)的关系得到在某一个温度下的平衡体积。（这种办法是一种准谐近似），PRB上面有很多类似的文章。

有人会问：

(1)既然涉及到温度都只能是MD了,为何还能计算高温下的声子振动频率? 答：这是因为MD计算也能求解出声子的振动频率，这个在Rev.Mod.Phys.2001的一篇文章就有提到。

(2)得到声子的振动频率在VASP中是设定IBRION=5,但是只能计算Gama点的振动频率,你的意思是计算Gama点的频率?

答：VASP可以任何k点的声子振动频率，不局限于Gamma点。手册上有提到的，要计算其他非Gamm点的频率需利用一个PHONON的程序。

(3)用VASP计算后的OSZICAR中就直接输出自由能呀!为何还通过计算声子频率再得到自由能呢?怎样得

用VASP计算Ｈ原子的能量

氢原子的能量为 。在这一节中，我们用VASP计算H原子的能量。对于原子计算，我们可以采用如下的INCAR文件 PREC=ACCURATE

NELMDL = 5 make five delays till charge mixing ISMEAR = 0; SIGMA=0.05 use smearing method 采用如下的KPOINTS文件。由于增加K点的数目只能改进描述原子间的相互作用，而在单原子计算中并不需要。所以我们只需要一个K点。 Monkhorst Pack 0 Monkhorst Pack 1 1 1 0 0 0

采用如下的POSCAR文件 atom 1

15.00000 .00000 .00000 .00000 15.00000 .00000 .00000 .00000 15.00000 1 cart

0 0 0

采用标准的H的POTCAR 得到结果如下：

k-point 1 : 0.0000 0.0000 0.0

软件主要功能：

采用周期性边界条件（或超原胞模型）处理原子、分子、团簇、纳米线（或管）、薄膜、晶体、准晶和无定性材料，以及表面体系和固体

l 计算材料的结构参数（键长、键角、晶格常数、原子位置等）和构型 l 计算材料的状态方程和力学性质（体弹性模量和弹性常数）

l 计算材料的电子结构（能级、电荷密度分布、能带、电子态密度和ELF） l 计算材料的光学性质 l 计算材料的磁学性质

l 计算材料的晶格动力学性质（声子谱等）

l 表面体系的模拟（重构、表面态和STM模拟） l 从头分子动力学模拟

l 计算材料的激发态（GW准粒子修正）

计算主要的四个参数文件：INCAR ,POSCAR,POTCAR ,KPOINTS,下面简要介绍，详细权威的请参照手册 INCAR文件：

该文件控制VASP进行何种性质的计算，并设置了计算方法中一些重要的参数，这些参数主要包括以下几类：

l 对所计算的体系进行注释：SYSTEM

l 定义如何输入或构造初始的电荷密度和波函数：ISTART，ICHARG，INIWAV l

以下是从VASP在线说明书整理出来的非线性磁矩和自旋轨道耦合的计算说明。

非线性磁矩计算：

1）计算非磁性基态产生WAVECAR和CHGCAR文件。 2）然后INCAR中加上

ISPIN=2

ICHARG=1 或 11 ！读取WAVECAR和CHGCAR文件 LNONCOLLINEAR=.TRUE.

MAGMOM=

注意：①对于非线性磁矩计算，要在x, y 和 z方向分别加上磁矩，如 MAGMOM = 1 0 0 0 1 0 ！表示第一个原子在x方向，第二个原子的y方向有磁矩

②在任何时候，指定MAGMOM值的前提是ICHARG=2（没有WAVECAR和CHGCAR文件）或者ICHARG=1 或11（有WAVECAR和CHGCAR文件），但是前一步的计算是非磁性的（ISPIN=1）。

磁各向异性能（自旋轨道耦合）计算：

注意： LSORBIT=.TRUE. 会自动打开LNONCOLLINEAR= .TRUE.选项，且自旋轨道计算只适用于PAW赝势，不适于超软赝势。

自旋轨道耦合效应就意味着能量对磁矩的方向存在依赖，即存在磁各向异性能（MAE），所以要定义初始磁矩的方向。如下：

LSORBIT = .TRUE.

SAXIS

用VASP计算Ｈ原子的能量

氢原子的能量为 。在这一节中，我们用VASP计算H原子的能量。对于原子计算，我们可以采用如下的INCAR文件 PREC=ACCURATE

NELMDL = 5 make five delays till charge mixing ISMEAR = 0; SIGMA=0.05 use smearing method 采用如下的KPOINTS文件。由于增加K点的数目只能改进描述原子间的相互作用，而在单原子计算中并不需要。所以我们只需要一个K点。 Monkhorst Pack 0 Monkhorst Pack 1 1 1 0 0 0

采用如下的POSCAR文件 atom 1

15.00000 .00000 .00000 .00000 15.00000 .00000 .00000 .00000 15.00000 1 cart

0 0 0

采用标准的H的POTCAR 得到结果如下：

k-point 1 : 0.0000 0.0000 0.0

用VASP计算Ｈ原子的能量

氢原子的能量为 。在这一节中，我们用VASP计算H原子的能量。对于原子计算，我们可以采用如下的INCAR文件 PREC=ACCURATE:

NELMDL = 5 make five delays catill charge mixing ISMEAR = 0; SIGMA=0.05 use smearing method 采用如下的KPOINTS文件。由于增加K点的数目只能改进描述原子间的相互作用，而在单原子计算中并不需要。所以我们只需要一个K点。 Monkhorst Pack 0 Monkhorst Pack 1 1 1 0 0 0

采用如下的POSCAR文件 atom 1

15.00000 .00000 .00000 .00000 15.00000 .00000 .00000 .00000 15.00000 1 cart

0 0 0

采用标准的H的POTCAR 得到结果如下：

k-point 1 : 0.0000 0.0000

兄弟，问3个问题

1，vasp在计算磁性的时候，oszicar中得到的磁矩和outcar中得到各原子磁矩之和不一致，在投稿的是否曾碰到有审稿人质疑，对于这个不一致你们一般是怎么解释的了？

2，另外，磁性计算应该比较负责。你应该还使用别的程序计算过磁性，与vasp结果比较是否一致，对磁性计算采用的程序有什么推荐。

ps：由于曾使用vasp和dmol算过非周期体系磁性，结构对磁性影响非常大，因此使用这两个程序计算的磁性要一致很麻烦。还不敢确定到底是哪个程序可能不可靠。 3，如果采用vasp计算磁性，对采用的方法和设置有什么推荐。

1， OSZICAR中得到的磁矩是OUTCAR中最后一步得到的总磁矩是相等的。总磁矩和各原

子的磁矩(RMT球内的磁矩)之和之差就是间隙区的磁矩。因为有间隙区存在,不一致是正常的。

2，如果算磁性，全电子的结果更精确，我的一些计算结果显示磁性原子对在最近邻的位置时，PAW与FPLAW给出的能量差不一致，在长程时符合的很好。虽然并没有改变定性结论。感觉PAW似乎不能很好地描述较强耦合。我试图在找出原因，主要使用exciting和vasp做比较。计算磁性推荐使用FP-LAPW, FP-LMTO, FPLO很吸引人(不过是商业的)，后者是

兄弟，问3个问题

1，vasp在计算磁性的时候，oszicar中得到的磁矩和outcar中得到各原子磁矩之和不一致，在投稿的是否曾碰到有审稿人质疑，对于这个不一致你们一般是怎么解释的了？

2，另外，磁性计算应该比较负责。你应该还使用别的程序计算过磁性，与vasp结果比较是否一致，对磁性计算采用的程序有什么推荐。

ps：由于曾使用vasp和dmol算过非周期体系磁性，结构对磁性影响非常大，因此使用这两个程序计算的磁性要一致很麻烦。还不敢确定到底是哪个程序可能不可靠。 3，如果采用vasp计算磁性，对采用的方法和设置有什么推荐。

1， OSZICAR中得到的磁矩是OUTCAR中最后一步得到的总磁矩是相等的。总磁矩和各原

子的磁矩(RMT球内的磁矩)之和之差就是间隙区的磁矩。因为有间隙区存在,不一致是正常的。

2，如果算磁性，全电子的结果更精确，我的一些计算结果显示磁性原子对在最近邻的位置时，PAW与FPLAW给出的能量差不一致，在长程时符合的很好。虽然并没有改变定性结论。感觉PAW似乎不能很好地描述较强耦合。我试图在找出原因，主要使用exciting和vasp做比较。计算磁性推荐使用FP-LAPW, FP-LMTO, FPLO很吸引人(不过是商业的