计算化学公社

标题: 能带计算和DOS计算采用原胞还是超晶胞合适？ [打印本页]

作者
Author: yeahhanpei 时间: 2018-11-10 19:26
标题: 能带计算和DOS计算采用原胞还是超晶胞合适？
请问，在计算能带的时候，采用原胞比较准确还是扩展的超胞比较准确？听说用超胞计算能带的话，有可能会出现能带折叠的情况。个人感觉原胞和超胞计算能带除了时间外，其它的差别应该不大，不知道这样理解是否正确，请老师指正。
另，请问DOS计算的时候，采用原胞还是超胞比较准确？

谢谢老师

作者
Author: granvia 时间: 2018-11-10 20:15
本帖最后由 granvia 于 2018-11-11 00:02 编辑

Mathematically they are equivalent. Sometimes one has to extend the unit cell to a larger supercell, such as in the adsorption of molecules on a surface or defects in a material. In that case, if you wanna inspect the changes in band structure of the surface or crystal due to the adsorbates or defects, you may unfold the bands of the substrate or crystal presented in the supercell so as to compare with those in the original unit cell.

作者
Author: yeahhanpei 时间: 2018-11-10 21:04

granvia 发表于 2018-11-10 20:15
Mathematically they are equivalent. Sometimes one has to extend the unit cell to a larger supercell, ...

Thanks a lot. In my models, there're no adsorption or defects. The only differences between the two models are the change of some atom's positions. So, is the original unit cell OK ?
Thank you.

作者
Author: granvia 时间: 2018-11-10 23:06

yeahhanpei 发表于 2018-11-10 21:04
Thanks a lot. In my models, there're no adsorption or defects. The only differences between the tw ...

I guess those changes of atomic positions made you choose a larger supercell in the modeling, otherwise why bother using it? So you gotta stick with the supercell for band structure calculation if you wanna maintain the correct periodicity of the model.

作者
Author: 卡开发发 时间: 2018-11-10 23:47
1、对于能带来说，超胞和原胞做主要就是能带折叠这个问题。
2、对于DOS来说，如果要统一单位的话，那么超胞的单位能量间隔的状态密度是原胞的整数倍，当然，DOS一般用任意单位（a.u.），这两者就没什么区别了。

如果你用计算完的原胞扩展的超晶格和超晶格直接计算的结果有不同，要么就是假定了不合理的（或者说人为的）对称性所简化出来的原胞实际上不存在，要么就是超胞在优化结构的时候数值误差引起偏差。对于前者，只能去用“超胞”去进行计算，对于后者无论是效率还是可靠性来说使用原胞计算优势都很大。

作者
Author: yeahhanpei 时间: 2018-11-11 09:56

卡开发发发表于 2018-11-10 23:47
1、对于能带来说，超胞和原胞做主要就是能带折叠这个问题。
2、对于DOS来说，如果要统一单位的话，那么超 ...

谢谢老师的耐心解答。再次结合我的模拟目的，现在得知是必须要进行扩展的。
另有一问题，扩展的时候仅需a b方向扩展就可以满足我的要求，那么c轴方向就不用扩展了吧，不扩展对结果影响大吗？
谢谢

作者
Author: 卡开发发 时间: 2018-11-11 13:04

yeahhanpei 发表于 2018-11-11 09:56
谢谢老师的耐心解答。再次结合我的模拟目的，现在得知是必须要进行扩展的。
另有一问题，扩展的时候仅需 ...

如果c方向你的“原胞”扩展后确实能够与超胞是一样的，那么就不用，这个讨论和前面的是一致的。

作者
Author: 卡开发发 时间: 2018-11-11 13:04

yeahhanpei 发表于 2018-11-11 09:56
谢谢老师的耐心解答。再次结合我的模拟目的，现在得知是必须要进行扩展的。
另有一问题，扩展的时候仅需 ...

如果c方向你的“原胞”扩展后确实能够与超胞是一样的，那么就不用，这个讨论和前面的是一致的。

作者
Author: yeahhanpei 时间: 2018-11-11 14:48

卡开发发发表于 2018-11-11 13:04
如果c方向你的“原胞”扩展后确实能够与超胞是一样的，那么就不用，这个讨论和前面的是一致的。

谢谢老师

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