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线性响应计算U值问题求助

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发布时间: 2021-5-11 21:06

正文摘要:

问题背景    本人研究方向为二维本征铁磁性材料的第一性原理研究,目前的主要兴趣集中于单层或双层Cr基化合物(如CrI3、1T-CrSe2及1T-CrTe2等)。按照领域内的相关经验,含Cr的氧族或卤族化合物在处理时均有 ...

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卡开发发 发表于 Post on 2025-5-1 13:53:56
高阁 发表于 2025-5-1 13:20
卡老师,我按照您说的方法算了,NSCF是线性的,但是SCF完全不线性,同样参数算几次结果不一样,请问应该 ...

如果同样参数算几次都不一样,那可能得找找原因,这里信息太少暂时不好判断,不应该出现这种情况。
高阁 发表于 Post on 2025-5-1 13:20:13
本帖最后由 高阁 于 2025-5-1 13:25 编辑
卡开发发 发表于 2025-4-29 20:36
不是,LDAUJ有另外的用途。应该是i加上-0.05 ... 0.05,不管j,然后在NSCF和SCF情况下分别得到i,j,k...的 ...

卡老师,我按照您说的方法算了,NSCF是线性的,但是SCF完全不线性,同样参数算几次结果不一样,请问应该怎么办呢?提高EDIFF收敛标准吗?

屏幕截图 2025-05-01 132525.png (15.36 KB, 下载次数 Times of downloads: 13)

屏幕截图 2025-05-01 132525.png
卡开发发 发表于 Post on 2025-4-29 20:36:27
本帖最后由 卡开发发 于 2025-4-29 20:37 编辑
高阁 发表于 2025-4-29 20:06
卡老师,关于逐点扰动的具体操作我想请教一下。我现在有4个铁原子,相加扰动0.05。请问矩阵元i,j是否是 ...

不是,LDAUJ有另外的用途。应该是i加上-0.05 ... 0.05,不管j,然后在NSCF和SCF情况下分别得到i,j,k...的原子的布居数,然后再处理j加-0.05 ... 0.05,k也以此类推,这样每个再分别拟合得到\frac{\partial{n}}{\partial{\alpha}}_{ij}。过程就这么繁琐,但也没办法。

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高阁 发表于 Post on 2025-4-29 20:06:57
卡开发发 发表于 2025-4-23 18:00
1、这样得到的U当然不是8个Fe的总和,在多个位点同时线性响应计算时,响应系数原则来说就是个矩阵,只是 ...

卡老师,关于逐点扰动的具体操作我想请教一下。我现在有4个铁原子,相加扰动0.05。请问矩阵元i,j是否是第i个加LDAUU=0.05,第j个加LDAJJ=0.05呢?可是这样算得的矩阵行列式为0请问应该如何调整呢?
卡开发发 发表于 Post on 2025-4-23 18:00:37
高阁 发表于 2025-4-23 17:26
卡老师,我还是有些糊涂。我的体系用一个Fe原子取代了Mg原子。因为考到有教程说原则上需要扩胞至收敛,就 ...

1、这样得到的U当然不是8个Fe的总和,在多个位点同时线性响应计算时,响应系数原则来说就是个矩阵,只是位点比较远的时候非对角元近似为0可分块方程才退化成标量形式。等价的原子在构造响应矩阵时可以只计算一个位点,其他位点的值可以根据对称性直接构造。
2、这里需要弄清楚文献的U_in和U_out是什么,U_in是可以取一系列值的。

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高阁 发表于 Post on 2025-4-23 17:26:01
卡开发发 发表于 2025-4-23 15:43
1、使用超胞,但是得到的U并不需要去除以什么,而是能够得到一组U,当然这组U结果应该是一样的,实际操作 ...

卡老师,我还是有些糊涂。我的体系用一个Fe原子取代了Mg原子。因为考到有教程说原则上需要扩胞至收敛,就扩胞成2*2*2的超胞,然后同时对8个Fe都加U。请问这样的U值是不是8个Fe上的总和呢?是否即使都是等价的Fe原子,原则上也应该逐点加U呢?
您说U_out=U_scf-U_in/m中m靠拟合得到。我不是很清楚该如何操作。我开始是没有U用线性响应算了U_0,然后将U_0作为U_in算出U_out。请问该如何拟合m和U_scf呢?
感谢老师!
卡开发发 发表于 Post on 2025-4-23 15:43:46
高阁 发表于 2025-4-23 08:36
卡老师,我看了您给的两篇文章,但是对于具体操作还有一些疑惑想请教。1.您说要考虑超胞的影响是指当我用 ...

1、使用超胞,但是得到的U并不需要去除以什么,而是能够得到一组U,当然这组U结果应该是一样的,实际操作的时候可以通过对称性来进行约简。
2、如果你的体系是块体小晶胞,Hubbard site互相距离不是很远,体系的U尽管加在某个位点上,但是扩展到超胞就有很多这样的位点,在施加响应势的时候就会彼此耦合干扰,所以原则上必须把整个响应矩阵都算出来,而不是只算某个点的。
3、1/m和U_scf不需要直接确定,而是对应着通过线性拟合得到的斜率和截距,(从文献看)对于U_out和U_in在U_in稍大的范围内拟合即可,但这个做法我个人存疑,实际上不见得真能保证U_in在较大值与U_out满足严格线性关系,尽管改文章提出这样的观点,但我没有找到明确的理论依据。
4、含温声子谱我没研究过,你可以看看其他人的答复。

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高阁 发表于 Post on 2025-4-23 08:36:13
卡开发发 发表于 2025-4-14 09:16
直接这么做产生的问题之一就是,你进行线性响应的密度实际上还是DFT的密度,那么得到响应后的U原则上仍然 ...

卡老师,我看了您给的两篇文章,但是对于具体操作还有一些疑惑想请教。1.您说要考虑超胞的影响是指当我用n^3的超胞时得到的U/n^3吗?这一步我做了。2.关于逐点扰动计算,我用的体系加U都在同一个点位,请问这样也需要逐点加U吗?3.我之前其实没完全按照LSDA+U计算,我将得到的U带入体系优化直到U_in=U_out。但是看文献中似乎正确的公式是U_out=U_scf-U_in/m,其中m是加U的轨道在晶体场下的简并度。不知道我对m的理解是否正确?我的体系是四方晶胞,c轴明显拉长,请问应该如何确定m呢?得到的U_scf是否要带入公式计算直到不变呢?
另有一个问题,我需要得到有限温度下简谐声子谱请问应该用什么软件呢?phonopy似乎只能算0温简谐声子谱,dynaphonpy似乎只能算有限温度非简谐声子谱。
感谢指点!
卡开发发 发表于 Post on 2025-4-14 09:16:54
高阁 发表于 2025-4-14 09:06
抱歉,我不是很了解算U用的方法名字叫什么,根据的是这个网址https://www.vasp.at/wiki/index.php/Calcul ...

直接这么做产生的问题之一就是,你进行线性响应的密度实际上还是DFT的密度,那么得到响应后的U原则上仍然存在误差,或许你可以参考10.1063/1.2987444。同时需要注意超胞和多位点的影响,这些因素在你所提供的网站当中均未考虑。

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高阁 发表于 Post on 2025-4-14 09:06:59
卡开发发 发表于 2025-4-14 08:10
我不确定你具体指的是我在哪说的。你指的是LR-cDFT基于DFT的密度可能会导致的偏差吗?这个流程和原理你可 ...

抱歉,我不是很了解算U用的方法名字叫什么,根据的是这个网址https://www.vasp.at/wiki/index.php/Calculate_U_for_LSDA%2BU。我在算约化配分函数,最终结果比预想的要大一些,实在找不到问题了就想到了这个。谢谢!
卡开发发 发表于 Post on 2025-4-14 08:10:09
高阁 发表于 2025-4-13 11:12
卡老师,我在其它帖子下似乎看到你说过 vasp 线性响应算U会比真实值大 ~ 0.5 eV,请问应该如何修正呢?或 ...

我不确定你具体指的是我在哪说的。你指的是LR-cDFT基于DFT的密度可能会导致的偏差吗?这个流程和原理你可以参考M Cococcioni他们的文章,不过近些年他们一些新玩意我可能就没咋关注了。

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高阁 发表于 Post on 2025-4-13 11:12:30
卡开发发 发表于 2023-3-18 08:46
简单说,就是把哪些原子作为Hubbard位点,然后考虑何种模型(+U还是+U+V)取决于进行hp.x前pw.x的计算参 ...

卡老师,我在其它帖子下似乎看到你说过 vasp 线性响应算U会比真实值大 ~ 0.5 eV,请问应该如何修正呢?或者请问有没有什么文献推荐阅读?感谢!
高阁 发表于 Post on 2025-2-18 22:07:41
卡开发发 发表于 2025-2-18 19:58
你可以参考DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.8.014409,其中有一节(arXiv版对应II. B的部分)有详细描述。

感谢老师指导!我目前在算一个Mg7O8Fe在2000K下涉及非简谐效应的声子谱,遇到了诸多困惑能否请老师指导?十分感谢。http://bbs.keinsci.com/forum.php ... mp;extra=#pid325369
卡开发发 发表于 Post on 2025-2-18 19:58:29
高阁 发表于 2025-2-18 14:37
楼主,请问根据官网方法算U后,后续计算中J值应该如何设置呢?

你可以参考DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.8.014409,其中有一节(arXiv版对应II. B的部分)有详细描述。

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