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atk:使用pbe和hse06泛函计算gaas的能带结构

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atk:使用pbe和hse06泛函计算gaas的能带结构 [2016/06/02 19:33] – 创建 dong.dongatk:使用pbe和hse06泛函计算gaas的能带结构 [2019/02/06 10:08] (当前版本) – ↷ 链接因页面移动而自动修正 220.181.108.166
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 ====== 使用PBE和HSE06泛函计算GaAs的能带结构 ====== ====== 使用PBE和HSE06泛函计算GaAs的能带结构 ======
  
-在本教程中您将会学到在ATK中如何进行FHI-aims计算。FHI-aims是一个全电子的电子结构模拟程序包，因此此程序不使用任何赝势。此外可以通过它实现包括杂化泛函，总能的随机相位近似（RPA）和激发态的GW近似等比GGA更高级的方法。在https://aimsclub.fhi-berlin.mpg.de 可以获得更多详细情况。+在本教程中您将会学到在VNL-ATK中如何进行FHI-aims计算。FHI-aims是一个全电子的电子结构模拟程序包，因此FHI-aims程序不使用任何赝势。此外可以通过它实现包括杂化泛函、总能的随机相位近似（RPA）和激发态的GW近似等比GGA更高级的方法。在https://aimsclub.fhi-berlin.mpg.de 可以获得更多详细介绍。
  
 ===== 概要 ===== ===== 概要 =====
  
-我们将使用PBE和HSE06密度泛函来计算GaAs的能带结构。后者是使用准确交换（exact exchange）的一种带有屏蔽的变体。HSE06计算量更大，但是通常比标准GGA方法准确。请见参考文献[HSE03], [PMH+06]和[KVIS06]。+我们将使用PBE和HSE06密度泛函来计算GaAs的能带结构。后者使用准确交换（exact exchange）的一种带有屏蔽的变体。HSE06计算量更大，但是通常比标准GGA方法准确。请见参考文献[HSE03], [PMH+06]和[KVIS06]。
  
-<WRAP center info 80%>+<WRAP center info>
 ==== 提示 ==== ==== 提示 ====
  
-如果您想使用ATK中的FHI-aims，首先您的license文件中需要包括ATKFHIAIMS功能。如果需要请[[http://www.fermitech.com.cn/contactus|联系我们]]。+  * 要使用QuantumATK中的FHI-aims计算，license文件中需要包括QuantumATKFHIAIMS功能。 
 +  * QuantumATK 从 2017 版开始不再包含FHI-aims吗，原有的永久版权用户可以继续使用。 
 +  * QuantumATK从2018版开始包含自主开发的平面波程序（ATK-DFT-PlaneWave），支持HSE06杂化泛函计算。ATK-DFT-PlaneWave支持更多的计算选项。
 </WRAP> </WRAP>
  
  
-<WRAP center info 80%>+<WRAP center info>
 ==== 提示 ==== ==== 提示 ====
-本手册假定您已经有些关于使用Virtual Nanolab（VNL）计算并查看结果的经验。如果您之前没有用过VNL，请参考基本[[atk:atk-vnl专页|入门教程]]。+本教程假定您在使用Virtual Nanolab（VNL）计算并查看结果方面有一定的经验。如果您之前没有用过VNL，请参考基本[[atk:quantumatk专页|入门教程]]。
 </WRAP> </WRAP>
  
  
-<WRAP center important 80%>+<WRAP center important>
 ==== 警告 ==== ==== 警告 ====
-本手册为了缩短计算时间才用了较低准确性的设置。在要需要可发表质量的科学研究工作中，请记得仔细考察K点网格，基组和积分网格的相关设置的收敛性。+本教程为了缩短计算时间，使用了较低准确度的设置。在进行需要发表的科学研究工作中，请记得仔细考察K点网格、基组和积分网格的相关设置的收敛性。
 </WRAP> </WRAP>
  
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 ===== PBE能带结构计算 ===== ===== PBE能带结构计算 =====
  
-  * 打开Builder并创建GaAs晶体结构（闪锌矿结构） +  * 打开**Builder**并创建 GaAs 晶体结构（闪锌矿结构） 
-  * 发送结构到 Scripter 并增加 New Calculator和BandStructure 选项。 +  * 发送结构到 **Scripter** 并增加 //New Calculator//和//BandStructure// 选项。 
-  * 打开 New Calculator 模块并选择 FHI-aims 计算模块 +  * 打开 //New Calculator// 模块并选择 **FHI-aims** 计算模块 
-  * 选择 PBE泛函和设置 12x12x12 K点网格 +  * 选择 PBE 泛函并设置 12x12x12 K点网格 
-  * 在 Control Parameters，使用系统默认设置“Insulator”+  * 在 **Control Parameters**，使用系统默认设置“**Insulator**”
  
 {{ :atk:pic_20.png?700 |}} {{ :atk:pic_20.png?700 |}}
  
-  * 保存脚本为”pbe.py”(但是不要关闭 Script Generator窗口) 并使用命令行运行脚本：+  * 保存脚本为''pbe.py''(但是不要关闭 **Script Generator** 窗口) ，使用命令行运行脚本：
 <code bash> <code bash>
 atkpython pbe.py > pbe.log atkpython pbe.py > pbe.log
 </code> </code>
  
-这个计算应该只会需要几分钟，之后GaAs能带结构将会出现在 LabFloor 窗口中。您能够使用 Bandstructure Analyzer 进行可视化，可以在费米能级附近放大。+这个计算应该只需要几分钟，之后GaAs能带结构将会出现在 **LabFloor** 窗口中。使用 **Bandstructure Analyzer** 可以进行可视化，还可以在费米能级附近放大。
  
 {{ :atk:pic_21.png?500 |}} {{ :atk:pic_21.png?500 |}}
行 47: 行 49:
 ===== HSE06能带结构计算 ===== ===== HSE06能带结构计算 =====
  
-您现在将使用HSE06泛函来计算相同的能带结构并与PBE计算的结果对比。对于周期性体系，HSE06的计算量会比较大，所以我们将选择比较粗糙的6x6x6的K点网格。PBE和HSE06计算可以方便地通过同一个Python脚本逐个进行。+接下来使用HSE06泛函来计算相同的能带结构并与PBE计算的结果对比。对于周期性体系，HSE06的计算量会比较大，所以我们将选择比较粗糙的6x6x6的K点网格。PBE和HSE06计算可以方便地通过同一个Python脚本逐个进行。
  
 ==== PBE计算 ==== ==== PBE计算 ====
  
-  * 回到之前用到的 Script Generator 窗口。设定K点网络为6x6x6，并改变能带结构路径到 L，G，X。+  * 回到之前用到的 **Script Generator** 窗口。设定K点网络为6x6x6，并改变能带结构路径到 L，G，X。
  
 ==== HSE计算 ==== ==== HSE计算 ====
  
-  * 再增加一组 New Calculator和Bandstructure模块+  * 再增加一组 **New Calculator** 和 **Bandstructure** 模块
   * 将参数设置得与PBE计算一样，唯一的区别是选择HSE06作为xc函数。   * 将参数设置得与PBE计算一样，唯一的区别是选择HSE06作为xc函数。
-  * 改变输出文件名为“hse.nc”，并保存脚本为“hse.py”+  * 改变输出文件名为''hse.nc''，并保存脚本为''hse.py''
  
 {{ :atk:hse.png?500 |}} {{ :atk:hse.png?500 |}}
行 67: 行 69:
 如果使用笔记本电脑中的4核CPU并行计算，此计算大概需要30分钟时间。 如果使用笔记本电脑中的4核CPU并行计算，此计算大概需要30分钟时间。
  
-当计算结束后，您可以在 LabFloor中选中两个能带结构数据对象，使用 Compare Data 插件将两个能带结构放在一个图中显示：+当计算结束后，您可以在 **LabFloor** 中选中两个能带结构数据对象，使用 **Compare Data** 插件将两个能带结构放在一个图中显示：
  
 {{ :atk:pic_31.png?500 |}} {{ :atk:pic_31.png?500 |}}
行 73: 行 75:
 {{ :atk:pic_30.png?500 |}} {{ :atk:pic_30.png?500 |}}
  
-两个能带结构有明显不同；HSE06导带（绿色，对象ID为gID003）相对PBE上移，导致预测带隙为1.36eV，与实验值1.52eV差别小了很多。+两个能带结构有明显不同；HSE06 导带（绿色，对象ID为gID003）相对PBE结果上移，导致预测带隙为1.36eV，与实验值1.52eV差别小了很多。
  
  
-<WRAP center important 80%>+<WRAP center important>
 ==== 注意 ==== ==== 注意 ====
-请意识到以上结果仅仅是由中等准确度（“Light” integration grids 和 “Tier 1” 基组）和粗糙的K点网格得到。如果使用 Tight 设置，更多的基函数和更多K点可以给出不同的结果（很好的收敛）。详见下面。+请注意以上结果仅仅是由中等准确度（“Light” 积分网格 和 “Tier 1” 基组）和粗糙的K点网格得到。如果使用 Tight 设置，更多的基函数和更多K点可以给出不同的结果（很好的收敛）。详见下面。
  
-也注意到在能带结构计算之前通常应该进行一次第一性原理的几何结构优化。+也注意到在能带结构计算之前通常应该进行第一性原理的几何结构优化。
 </WRAP> </WRAP>
  
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