文章目录
  1. 1. INCAR
  2. 2. KPOINTS
  3. 3. POSCAR
  4. 4. POTCAR
  5. 5. Band Structure

到目前为止我的计算步骤大概是这样:

  • 第一步:结构优化
  • 第二步:静态计算(顺便画DOS图)
  • 第三步:能带计算和画图

本文记录了计算能带的过程。

先将第二步静态计算的 POSCAR, POTCAR, CHGCAR 复制到新的文件夹 band 中。

INCAR

修改INCAR,主要需要加入一个 ICHARGE = 11,表示读入 CHGCAR。可以参考之前在 AFlow找到的 Bi2I6INCAR。注意我们需要打开自旋 ISPIN = 2

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SYSTEM = CrI3 bulk
ISIF = 3
NSW = 0
NELM = 400
NELMIN = 2
PREC = High
ISMEAR = 0
ISPIN = 2
ENCUT = 600
NPAR = 4
NSIM = 4
LSCALU = .FALSE.
NBANDS = 80
ISYM = 2
SIGMA = 0.05

ALGO = Normal
ICHARG = 11
LCHARG = .FALSE
LAECHG = .TRUE.
LWAVE = .FALSE.
LPLANE = .TRUE.

KPOINTS

KPOINTS文件是能带计算需要修改的最重要的文件,此时倒空间中的K点不再是均匀的取点,而是沿着一些高对称点的方向取。
如下图是 Rhombohedral lattice system RHL1 的第一布里渊区中K点

依旧可以参考 AFlow 网站给出的现成的 KPOINTS

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RHL1 (rhombohedral alpha < 90) G-L-B1 B-Z-G-X Q-F-P1-Z L-P
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Line-mode
reciprocal
0.000 0.000 0.000 ! \Gamma
0.500 0.000 0.000 ! L

0.500 0.000 0.000 ! L
0.500 0.226863 -0.226863 ! B_1

0.773137 0.500 0.226863 ! B
0.500 0.500 0.500 ! Z

0.500 0.500 0.500 ! Z
0.000 0.000 0.000 ! \Gamma

0.000 0.000 0.000 ! \Gamma
0.363431 0.000 -0.363431 ! X

0.636569 0.363431 0.000 ! Q
0.500 0.500 0.000 ! F

0.500 0.500 0.000 ! F
0.636569 0.636569 0.226863 ! P_1

0.636569 0.636569 0.226863 ! P_1
0.500 0.500 0.500 ! Z

0.500 0.000 0.000 ! L
0.773137 0.363431 0.363431 ! P

POSCAR

保持和静态计算一样的POSCAR

POTCAR

保持和静态计算一样的KPOINTS

Band Structure

计算结束后,画能带结构图,依旧用师兄的 pyband 脚本来绘制,配置的方法之前提过。

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$ pyband -k glbzgqfpzp -s 6 4 -y -5 3

-k后面跟着 K 点的顺序,-s 后面的数字表示图片的长宽比,-y后面的数字表示 y 轴范围

band structure of bulk CrI3 calculated using PBE functional

对比论文用同样的方法里的能带图,虽然K点取的有点不同,但能带图看起来基本一样。(我的能带图K点更多,包括了文献中的K点)

Wei-Bing Zhang 论文中的能带图

再用师兄的 pygap 脚本来分析 OUTCAR 里的数据,得到以下信息

图中缩写:
NKPTS: num of KPOINTS
IND: band index
ENG: energy
KPT: KPOINT coordinate
CBM: conduct band minimum
VBM: valance band maximum

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