关于VASP中使用Dudarev方法+U的几点疑问？

zhongyuabc

我的计算是研究Ti-MOF表面与Pt cluster相互作用，很多文献提到对于含有Ti的体系，要用到DFT+U。对于此，我有下面几点疑问，希望能够得到前辈的解答，谢谢！
（1）在INCAR中设置了LDAUTYPE=2后，如果我要设置T所加的U=4.2，是直接在INCAR中写LDAUU=0 0 0 0 0 4.2(按照POSCAR中的元素顺序来写的）  LASPH =.TRUE. 吗？还是应该怎么写？
（2） 由于我体系中有6种元素，如何指定U值是加在Ti元素上，而不是其他元素上呢？是通过第一个问题中的LDAUU=0 0 0 0 0 4.2吗？
（3）由于U值主要影响电子结构相关的性质，那么在做结构优化的时候，其实加与不加是不是都是无所谓的？

卡开发发

1、对于LDAUTYPE=2，设置U就行，J设置成0，Ueff会自动换算成U-J。
2、是，根据POSCAR、POTCAR的顺序。
3、U会影响电子结构，从而影响势能面和构型。

zhongyuabc

卡开发发 发表于 2019-1-14 18:37
1、对于LDAUTYPE=2，设置U就行，J设置成0，Ueff会自动换算成U-J。
2、是，根据POSCAR、POTCAR的顺序。
3 ...

谢谢前辈的解答，还想再问您一个问题，您在这篇http://bbs.keinsci.com/thread-226-1-1.html帖子中提到，同一原子处于不同的体系中，U值会不同；同时您还提到可以手工进行原子U的线性响应。我想问问这个手工进行原子U的线性响应是如何做的？是通过预设定一些U值，然后算band gap与实验值对比，哪一个值差距小就用哪一个吗？

卡开发发

zhongyuabc 发表于 2019-1-14 19:11
谢谢前辈的解答，还想再问您一个问题，您在这篇http://bbs.keinsci.com/thread-226-1-1.html帖子中提到， ...

如果要做线性响应，大致的过程你可以参考我这边之前写的第三点http://bbs.keinsci.com/forum.php ... d=48699&fromuid=308。对于VASP的操作有人写过具体的资料，可以参考http://grandcentral.apam.columbi ... sponse_u/index.html。VASP不能在+U的情况下去做线性响应，所以没办法做自洽Uscf的修正，但我的经验是一般U=0求得的Uout和实际得到的Uscf差别不是太大。不等价的原子比较多的时候操作会变得非常复杂，有时候不一定比杂化泛函或GW更实在。

拟合带隙的方法也有人用，但不主张这么做。

zhongyuabc

卡开发发 发表于 2019-1-14 20:50
如果要做线性响应，大致的过程你可以参考我这边之前写的第三点http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=red ...

好的，非常感谢前辈！前辈，能不能麻烦您再帮我看看这篇帖子里的问题http://bbs.keinsci.com/thread-11943-1-1.html。我想了很久还是不知道怎么搞，我发邮件问了作者，作者还没有回复我。

卡开发发

zhongyuabc 发表于 2019-1-14 21:06
好的，非常感谢前辈！前辈，能不能麻烦您再帮我看看这篇帖子里的问题http://bbs.keinsci.com/thread-1194 ...

具体我不好说，但我猜测可能也就是把根据调整原子磁矩初猜来实现。

zhongyuabc

卡开发发 发表于 2019-1-15 00:02
具体我不好说，但我猜测可能也就是把根据调整原子磁矩初猜来实现。

谢谢前辈，原文作者回复我了，我搞清楚了怎么做之后，再来回帖

Xian

卡开发发 发表于 2019-1-14 18:37
1、对于LDAUTYPE=2，设置U就行，J设置成0，Ueff会自动换算成U-J。
2、是，根据POSCAR、POTCAR的顺序。
3 ...

卡开发发你好，看了挺多你关于+U的回复，我也请教2个问题：
1、当我们选择LDAUTYPE=2的时候，设置U了，J都设置为O吗？我记得好像看到过有人建议将J设置为U缩小10倍的值；
2、我的材料是LaF3，我对La的5d和4F都+U分别进行测试，发现4f对bandgap影响大些，5d几乎没有影响，而F的2p轨道，我也+U，之前看到文献报道说阴离子也会有影响。这个材料试验是9.7eV，我对La-4f和F-2p都+U，测试了一系列值，发现将U都设置为7，gap能到8.16，还是离实验值很远。请问是不是应该继续增大U值呢？
期待你的回复，非常感谢。

卡开发发

Xian 发表于 2019-9-23 15:41
卡开发发你好，看了挺多你关于+U的回复，我也请教2个问题：
1、当我们选择LDAUTYPE=2的时候，设置U了，J ...

1、不是啊，对LDAUTYPE=2的情况只看Ueff=U-J，任何U-J一样的情况都没区别。
2、这种体系我遇到过一些，比如ZnO的体系O-2p影响也挺大，而且这些p轨道有时候U值要设置很大才有好的结果。
3、不过从研究的角度说，去凑一下gap其实不是一种好的方式，而且两种元素都要确定U值，这样就有很大任意性了。现在确定U的方法有线性响应（不过对F原子可能根本做不出来）或cRPA，VASP近几个版本可能能做。如果体系不太大可以试试用杂化泛函，或者体系稍微大点却只要能带或DOS的话也可以试试mBJ，我自己私下测试mBJ算RS-ZnO结果和GW给出来的gap差不多。

Xian

卡开发发 发表于 2019-9-23 16:26
1、不是啊，对LDAUTYPE=2的情况只看Ueff=U-J，任何U-J一样的情况都没区别。
2、这种体系我遇到过一些， ...

谢谢你的回复啊。非常有用呢。我也正在打算用mBJ来做，因为我的体系涉及低浓度掺杂，所以杂化跑不动呢。对于mBJ，网上的例子相对较少，大部分是算能带的，说是先要算普通的PBE，因为mBJ计算需要读取WAVECAR，然后KPOINTS根据杂化算能带的方式来设置。但是我如果只想要DOS，是不是用普通PBE优化结构，然后直接用mBJ做self-consistent calculation，得到CHGCAR之后，读取这个CHGCAR，加密K点，然后做一次non-selfconsistent calculation就可以了。
还有就是在VASP的论坛，我看到有人提问，是否可以metagga跟+U一起用，admin回答说是可以的。你怎么看呢？非常感谢。

卡开发发

Xian 发表于 2019-9-24 10:55
谢谢你的回复啊。非常有用呢。我也正在打算用mBJ来做，因为我的体系涉及低浓度掺杂，所以杂化跑不动呢。 ...

1、是的，和杂化泛函过程差不多，可能需要拷贝IBZKPT。
2、metaGGA原则上可以和DFT+U一块用，比如你可以对M06L或SCAN进行DFT+U的计算，mBJ本身就是为了带隙计算而设计的泛函，一般没必要做这样的处理。
3、mBJ的局限性确实比较多，我觉得的只能算能带、态密度和一些简单的激发性质。也在考虑新的HLE17，看看情况怎样。
4、我遇到过相同问题，如果掺杂浓度比较低，我不知道小晶格做VCA+杂化泛函是不是好的想法，最后还是比较保守用了超胞算mBJ。只不过平面波程序一般我都是用QE。
PS：还有个坑得说下，PAW选用的时候要注意选择支持MetaGGA的。

Xian

卡开发发 发表于 2019-9-24 12:31
1、是的，和杂化泛函过程差不多，可能需要拷贝IBZKPT。
2、metaGGA原则上可以和DFT+U一块用，比如你可以 ...

非常感谢你的回复。我看VASP的admin说了POTCAR的选择，但是由于mBJ本身没有能量贡献，所以算缺陷形成能估计就不是很合适了。而且这个方法也是适合Bulk，对surface这样的模型就不适用了。所以还是有很大的局限性。其实我也想过用VCA，不过这个在VASP里面不能实现吧。我倒是用过MS里面的CASTEP的VCA，但是没有加上杂化。我会再考虑，看看哪种方法更适合。再次感谢。

卡开发发

Xian 发表于 2019-9-25 10:59
非常感谢你的回复。我看VASP的admin说了POTCAR的选择，但是由于mBJ本身没有能量贡献，所以算缺陷形成能估 ...

1、确实如此。mBJ的形式为potential only，没法严格算能量。mBJ在开放体系边缘很容易不稳定。
2、VCA在VASP应该能用，有相应关键字，但怎么用我也没研究过。至于可靠性方面也很难说。

Xian

卡开发发 发表于 2019-9-25 12:59
1、确实如此。mBJ的形式为potential only，没法严格算能量。mBJ在开放体系边缘很容易不稳定。
2、VCA在V ...

再次感谢，我去研究一下VCA在VASP里怎么用。