VASP软件计算态密度（DOS）的两种方法
先驅者的覺醒
2022年12月27日 11:39
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  • 结构优化

准备计算所需的4个文件INCAR，KPOINTS，POSCAR，POTCAR，以及提交脚本

INCAR文件如下：

代码块
Shell
自动换行
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  SYSTEM = default
  ISTART = 1
  ICHARG = 1
  PREC = Accurate              
  LREAL = .FALSE.
  LCHARG = .FALSE.      # 不保存电荷密度文件
  LWAVE = .FALSE.       # 不保存波函数文件
  
  NELM = 500          # 最大电子步
  NELMIN = 5
  EDIFF = 1E-6         # 能量收敛
  ALGO = Normal
  ENCUT = 500          # 能量截断，越大越精确，但也越费时
  GGA = PE            # 采用GGA-PBE泛函
  ISMEAR = 0
  SIGMA = 0.05

  NSW = 500            # 最大离子步
  EDIFFG = -0.01        # 力收敛
  IBRION = 2
  ISIF = 3
  POTIM = 0.5
复制成功

  • 静态自洽

新建文件夹SPE，将上一步的INCAR, KPOINTS, CONTCAR, POTCAR，任务提交脚本复制到新建文件夹SPE下。将CONTCAR修改为POSCAR，并修改INCAR中相关参数。

INCAR修改如下：

代码块
Shell
自动换行
复制代码
  SYSTEM = default
  ISTART = 1
  ICHARG = 1
  PREC = Accurate              
  LREAL = .FALSE.
#  LCHARG = .FALSE.      # 保存电荷密度文件
#  LWAVE = .FALSE.       # 保存波函数文件
  
  NELM = 500          # 最大电子步
  NELMIN = 5
  EDIFF = 1E-6         # 能量收敛
  ALGO = Normal
  ENCUT = 500          # 能量截断，越大越精确，但也越费时
  GGA = PE            # 采用GGA-PBE泛函
  ISMEAR = 0
  SIGMA = 0.05

  NSW = 0            # 最大离子步
  EDIFFG = -0.01        # 力收敛
  IBRION = -1
  ISIF = 3
  POTIM = 0.5
复制成功

一般为了更精确的DOS，KPOINTS中k点网格密度需要增加到结构优化的2~3倍。

计算完成得到电荷密度文件CHGCAR和波函数文件WAVECAR（后续DOS计算所必须）

  • DOS计算

方法一：（利用CHGCAR计算）

在SPE下新建文件夹DOS_1，将上一步计算CHGCAR, INCAR, KPOINTS，POSCAR, POTCAR，提交脚本，复制到文件夹DOS_1下，修改INCAR

INCAR修改如下：

代码块
Shell
自动换行
复制代码
  SYSTEM = default
  ISTART = 1
  ICHARG = 11         # 读取CHGCAR文件
  PREC = Accurate              
  LREAL = .FALSE.
  LCHARG = .TRUE.      # 不保存电荷密度文件
  LWAVE = .TRUE.       # 不保存波函数文件
  
  NELM = 500          # 最大电子步
  NELMIN = 5
  EDIFF = 1E-6         # 能量收敛
  ALGO = Normal
  ENCUT = 500          # 能量截断，越大越精确，但也越费时
  GGA = PE            # 采用GGA-PBE泛函
  ISMEAR = 0
  SIGMA = 0.05

  NSW = 0            # 最大离子步
  EDIFFG = -0.01        # 力收敛
  IBRION = -1
  ISIF = 3
  POTIM = 0.5
  
  LORBIT = 11          # 投影态密度
  NEDOS = 2000
复制成功

计算完成，用后处理软件vaspkit处理，生成TDOS.dat文件，导入Origin作图。

方法二：（利用WAVECAR计算）

在SPE下新建文件夹DOS_2，将上一步计算WAVECAR, INCAR, KPOINTS，POSCAR, POTCAR，提交脚本，复制到文件夹DOS_2下，修改INCAR

INCAR修改如下：

代码块
Shell
自动换行
复制代码
  SYSTEM = default
  ISTART = 1
  ICHARG = 1
  PREC = Accurate              
  LREAL = .FALSE.
  LCHARG = .TRUE.      # 不保存电荷密度文件
  LWAVE = .TRUE.       # 不保存波函数文件
  
  NELM = 500          # 最大电子步
  NELMIN = 5
  EDIFF = 1E-6         # 能量收敛
  ALGO = None
  ENCUT = 500          # 能量截断，越大越精确，但也越费时
  GGA = PE            # 采用GGA-PBE泛函
  ISMEAR = 0
  SIGMA = 0.05

  NSW = 0            # 最大离子步
  EDIFFG = -0.01        # 力收敛
  IBRION = -1
  ISIF = 3
  POTIM = 0.5
  
  LORBIT = 11           # 投影态密度
  NEDOS = 2000
复制成功

计算完成，用后处理软件vaspkit处理，生成TDOS.dat文件，导入Origin作图。

两种计算方法的对比

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