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我们以第四节中的石墨烯C为例,来进行一个简单的能带计算。分为三个步骤:结构优化,自洽计算,非自洽计算。


1,结构优化

INCAR文件:

SYSTEM = Graphene
ISTART = 0 
ICHARG = 2  
PREC   = Accurate
ENCUT  = 600
EDIFF  = 0.1E-07
NSW    = 100
IBRION = 2
ISIF   = 2  
ISMEAR = -5

POSCAR文件:

Graphene
1.0
 2.4600000000    0.0000000000    0.0000000000
-1.2300000000    2.1300000000    0.0000000000
 0.0000000000    0.0000000000    10.0000000000
C
2
Direct
0.666666667    0.666666667    0.000000000
0.000000000    0.000000000    0.000000000

POTCAR文件自行从赝势库里载入。

KPOINTS文件:

Automatic generation
0
Gamma
5 5 5
0 0 0

把上述文件放在一个目录下运行vasp,得到一系列的文件,把产生的CONTCAR命名为POSCAR供下一步计算。


2,自洽计算

INCAR文件:

SYSTEM = Graphene
ISTART = 0 
ICHARG = 2  
PREC   = Accurate
ENCUT  = 600
EDIFF  = 0.1E-07
#NSW    = 100
#IBRION = 2
#ISIF   = 2  
ISMEAR = -5

POSCAR文件:(上一步的CONTCAR文件)

Graphene
   1.00000000000000
     2.4684164524000001    0.0000000000000000    0.0000000000000000
    -1.2342082262000000    2.1377113549000000    0.0000000000000000
     0.0000000000000000    0.0000000000000000    9.9990577698000003
   C
     2
Direct
  0.6666669769999984  0.3333329880000022  0.0000000000000000
  0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.0000000000000000

  0.00000000E+00  0.00000000E+00  0.00000000E+00
  0.00000000E+00  0.00000000E+00  0.00000000E+00

POTCAR文件同上。

KPOINTS文件:

Automatic generation
0
Gamma
5 5 5
0 0 0

把上述文件放在一个目录下运行vasp,保存产生的文件。


3,非自洽运算(能带)

将第二步产生的CHG,CHGCAR文件保存复制到新的目录。

INCAR文件:

SYSTEM = Graphene
ISTART = 1 
ICHARG = 11  
PREC   = Accurate
ENCUT  = 600
EDIFF  = 0.1E-07
#NSW    = 100
#IBRION = 2
#ISIF   = 2  
ISMEAR = 1
LORBIT = 11

POSCAR文件:

Graphene
   1.00000000000000
     2.4684164524000001    0.0000000000000000    0.0000000000000000
    -1.2342082262000000    2.1377113549000000    0.0000000000000000
     0.0000000000000000    0.0000000000000000    9.9990577698000003
   C
     2
Direct
  0.6666669769999984  0.3333329880000022  0.0000000000000000
  0.0000000000000000  0.0000000000000000  0.0000000000000000

  0.00000000E+00  0.00000000E+00  0.00000000E+00
  0.00000000E+00  0.00000000E+00  0.00000000E+00

POTCAR文件同上。

KPOINTS文件:(此时k点要手动选取高的对称点)

k-points along high symmetry lines
11
Line-mode
Reciprocal
0.00 0.00 0.00 
0.50 0.00 0.00

0.50 0.00 0.00
0.33 0.33 0.00

0.33 0.33 0.00
0.00 0.00 0.00

运行vasp,得到vasprun.xml文件,用p4vasp打开该文件即可查看能带。

8fec4e8b7aa013f06bdb310d195f364c.png
第一性计算的能带(与下面kpoint路径不一致)

3e81a98eded17eb0dc0f15e096bda257.png
TB模型计算的能带

POSCAR文件:网上有一些现成的POSCAR库,下载cif文件,然后以文本形式打开即可相关参数。

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