用vasp计算硅的能带结构

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1、用vasp计算硅的能带结构在最此次仿真之前，因为从未用过vasp软件，所以必须得学习此软件及一些能带的知识。vasp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。用vasp计算硅的能带结构首先要了解晶体硅的结构，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

2、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：SYSTEM=SiStartparameterforthisrun:  NWRITE=     2;  LPETIM=F   write-flag&timer  PREC  =medium   medium,highlow  ISTART=     0   job  :0-new1-cont2-samecut  ICHARG=    

3、 2  charge:1-file2-atom10-const  ISPIN=     1   spinpolarizedcalculation?ElectronicRelaxation1  NELM  =    90;  NELMIN=8;NELMDL=10    #ofELMsteps  EDIFF=0.1E-03  stopping-criterionforELM  LREAL=.FALSE.    real-spaceprojectionIonicrelaxation  EDIFFG=0.1E-02  stopping-criterionforIOM  NSW   

4、=     0   numberofstepsforIOM  IBRION=     2   ionicrelax:0-MD1-quasi-New2-CG  ISIF  =     2   stressandrelaxation  POTIM=  0.10   time-stepforionic-motion  TEIN  =   0.0   initialtemperature  TEBEG=   0.0;  TEEND=  0.0temperatureduringrunDOSrelatedvalues:  ISMEAR=   0;  SIGMA=  0.10broade

5、ningineV-4-tet-1-fermi0-gausElectronicrelaxation2(details)Writeflags  LWAVE=     T   writeWAVECAR  LCHARG=     T   writeCHGCARVASP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。比如在这个例子中，下面的比较简单的INCAR文件也可以完成任务:SYSTEM=SiStartparameterforthisrun:  PREC  =medium   medium,highlow  ISTART=     0 

6、  job  :0-new1-cont2-samecut  ICHARG=     2  charge:1-file2-atom10-const  EDIFF=0.1E-03  stopping-criterionforELM  NSW   =     0   numberofstepsforIOM  IBRION=     2   ionicrelax:0-MD1-quasi-New2-CG  ISIF  =     2   stressandrelaxationKPOINT文件:我们采用自动的Monkhorst-PackK点撒取方式。对于类似于硅晶体的半导体材料，通常4

7、x4x4的K点网格就够了。MonkhorstPack0MonkhorstPack44  400  0POSCAR文件:我们采用FCC原胞，所以每个原胞包含两个硅原子Si5.389360.50.50.00.00.50.50.50.00.52Cartesian    0.0000000000000    0.00000000000    0.0000000000000    0.2500000000000    0.25000000000    0.2500000000000POTCAR文件不需要进行任何改动，只需将P