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PWscf关于ecut、kpoint和degauss的设定

已有 12298 次阅读 2013-9-17 04:34 |个人分类:PWSCF|系统分类:科研笔记

请教一下关于ecut、kpoint和degauss的设定
(1)ecut和kpoint的设定需要收敛测试,是不是只要ecut和kpoint的选定使总能收敛了就行了呢?需不需要测试力的收敛呢?
(2)对于pwscf里面的ecut,ecutwfc 和ecutrho 需要同时测试呢,还是仅仅测试ecutwfc然后把ecutrho选定为ecutwfc的4倍以上呢?
(3)K_POINTS (automatic) 
8 8 8 0 0 0
kpoint后面的0 0 0什么时候设定为1 1 1,什么时候设定为0 0 0呢?
(4)degauss怎么选定呢?smearing=gauss,然后degauss为0或0.02有什么区别呢?应该怎么选定呢?谢谢!

侯老师(valenhou001 )的回复如下:
一般只对总能进行测试。

对ecutwfc进行测试。
如果采用的norm-conserving的赝势,按么ecutrho是ecutwfc的4倍就可以了;如果采用的ultra-soft 的赝势,那么ecutrho按手册上的提示,需是ecutwfc的10倍以上。

(0,0,0)表示不对网格所产生的k点进行以一个移动。反之,(1, 1,1)就是要进行移动。这样可以调整是否产生以Gamma点为中心的网格k点。 通常情况下为(0,0,0)。

degauss 为0,相当于fixed-occupation的计算,即每个态的电子占有数是固定的。为0的整数的话,每个态的电子占有数按高斯函数来确定,degauss就是高斯函数中的展宽参数。当体系为半导体或绝缘体时,可以设置degauss=0,其他情况下不能

 

对于ecut和kpoint的收敛测试,比如说ecut,要求两次选用的ecut造成的total energy相差多少作为可接受的ecut呢?比如说仅仅选了两个ecut,一个ecut是40ry,一个ecut是50ry,40ry对应的总能是-512.3123ev,50ry对应的总能是-512.4042ev,可以认为是收敛了吗?谢谢老师

我想弄清楚的是:(1)一般总能的变化要在多少之内?(2)是否一定要选用很多个ecut,然后作出etotal-ecut图才能判定是否收敛?(3)可否仅选用两个ecut,看看总能变化是否在给定标准内?(4)ecut的测试可否在较小的kpoint内测试,比如说测试ecut的时候,kpoint仅仅示例性的选为2*2*2,测试得到收敛的ecut为ecut0,而同理测试kpoint时把ecut示例地选为2Ha,测试得到收敛的kpoint为a*a*a;然后用测试得到的ecut0和a*a*a作为切断能和k点,这样做合理吗?
谢谢老师 



只测试了两个ecut值,难以判断。

(1)根据所要求的精度不同,收敛标准也是不一样的。通常,总能变化在10来个meV,这样精度就比较高了。
(2)最好是你提到的那样,弄个总能~ecut的图。
(3)两个值,难以判断。至少3个。
(4)在测试ecut时,k点网格也不能太小(你提到的2x2x2对大多数情况是不合理的)。同理在测试k-mesh时,ecut的值也不能太小(你提到的2Ha也是在大多数情况下是不合理的),这些特别是在原胞小的体系,而且体系曾金属性或带隙很小时,k-mesh和ecut测试时都不能取的太小。也要有适当的精度。

谢谢侯老师(valenhou001)



附-部分参数介绍:

为什么要进行k-mesh和ecut测试:

   

     对于所有的第一性原理的计算,你必须注意两个收敛问题,第一是能量截断,也就是波函数展开的截断。第二是k 点的个数,它意味着离散格子对连续积分的近似度。  

     在实际的计算中,我们必须限制平面波在某些点扩展(就是停止取得更多的G),这叫做平面波的截断。截断总是取能量单位(如Rydberg 或eV), 对应于最高的动能。

    为了得到晶体的能量值, 我们必须在整个第一Brillouin区积分, 在第一Brillouin 区,能带被占据(并被体积划分)。因此,对有限的k 点求和的到积分的近似值,你必须保证有足够的k 点得到收敛的能量值。

ecutrho:                kineticenergy cutoff (Ry) for charge density and potential

                  May be larger ( for ultrasoftPP ) or somewhat smaller

                  ( but not much smaller )than the default value. Note that

                  if you have norm-conservingPP only, setting it to a larger

                  value than the default is awaste of time.




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