vasp 用vasp4.6计算晶体硅能带实例 用第一原理计算和其它方法研究纳米体系(碳纳米管等)的电子和自旋结构

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1、VASPViennaAb-initioSimulationPackageIntroductionOutlineX.L.Liang,HuNanNormalUniversity用VASP4.6计算晶体硅能带实例用第一原理计算和其它方法研究纳米体系(碳纳米管等)的电子和自旋结构P.1参考书记IntroductionP.2VASP是使用赝势和平面波基组，进行从头量子力学分子动力学计算的软件包，它基于CASTEP1989版开发。VAMP/VASP中的方法基于有限温度下的局域密度近似（用自由能作为变量）以及对每一MD步骤用有效矩阵

2、对角方案和有效Pulay混合求解瞬时电子基态。这些技术可以避免原始的Car-Parrinello方法存在的一切问题，而后者是基于电子、离子运动方程同时积分的方法。离子和电子的相互作用超缓Vanderbilt赝势(US-PP)或投影扩充波(PAW)方法描述。两种技术都可以相当程度地减少过渡金属或第一行元素的每个原子所必需的平面波数量。力与张量可以用VAMP/VASP很容易地计算，用于把原子衰减到其瞬时基态中。P.3VASPINPUTFILESPOSCARPOTCARKPOINTSINCAROUTPUTFILESOUTCA

3、ROSZICARCONTCARCHGCARWAVECAREIGENVALPROCARXDATCARLOCPOTDOSCARCHGStopVASPduringtheprogramexecutionSTOPCARLSTOP=.TRUE.(Ionicstep)LABORT=.TRUE.(Electronicstep)P.4用VASP4.6计算晶体硅能带实例晶体硅的结构:它是两个嵌套在一起的FCC布拉菲晶格，相对的位置为(a/4,a/4,a/4),其中a=5.4A是大的正方晶格的晶格常数。在计算中，我们采用FCC的原胞，每个原

4、胞里有两个硅原子。VASP计算需要以下的四个文件：INCAR（控制参数）,KPOINTS（倒空间撒点）,POSCAR（原子坐标）,POTCAR（赝势文件）为了计算能带结构，我们首先要进行一次自洽计算，得到体系正确的基态电子密度。然后固定此电荷分布，对于选定的特殊的K点进一步进行非自洽的能带计算。有了需要的K点的能量本征值，也就得到了我们所需要的能带。步骤一.—自洽计算产生正确的基态电子密度：以下是用到的各个文件样本:INCAR文件：P.6SYSTEM=Si Startparameterforthisrun:  N

5、WRITE=     2;  LPETIM=F   write-flag&timer  PREC  =medium   medium,highlow  ISTART=     0   job  :0-new 1-cont 2-samecutICHARG=     2  charge:1-file2-atom10-const  ISPIN =     1   spinpolarizedcalculation?ElectronicRelaxation1  NELM  =    90;  NELMIN= 8;NELM

6、DL=10    #ofELMsteps  EDIFF =0.1E-03  stopping-criterionforELM  LREAL =.FALSE.    real-spaceprojectionIonicrelaxation  EDIFFG=0.1E-02  stopping-criterionforIOM  NSW   =     0   numberofstepsforIOM  IBRION=     2   ionicrelax:0-MD1-quasi-New2-CG  ISIF  =   

7、  2   stressandrelaxationP.7POTIM =  0.10   time-stepforionic-motionTEIN  =   0.0   initialtemperatureTEBEG =   0.0;  TEEND =  0.0temperatureduringrunDOSrelatedvalues:  ISMEAR=   0;  SIGMA =  0.10 broadeningineV-4-tet-1-fermi0-gausElectronicrelaxation2(details

8、)Writeflags  LWAVE =     T   writeWAVECAR  LCHARG=     T   writeCHGCARP.8VASP给INCAR文件中的很多参数都设置了默认值，所以如果你对参数不熟悉，可以直接用默认的参数值。SYSTEM=SiStartparameterforthisrun:PREC=me