本文为由小强撰写的《VASP实用教程》第59篇，全系列约60篇，将在近期陆续更新。
1. 砷化镓-依赖频率的自旋霍尔电导率
- 概要：考虑到自旋-轨道耦合，计算砷化镓的交流（ac）自旋霍尔电导率。为了更好地理解这个例子，建议阅读参考文献[1]中对理论的详细描述和《用户指南》的第12.5章。
- 目录：examples/example30/
- 输入文件
– GaAs.scf 用于基态计算的PWSCF输入文件– GaAs.nscf 在统一网格上获得Bloch状态的PWSCF输入文件– GaAs.pw2wan pw2wannier90输入文件– GaAs.win wannier90和postw90输入文件【1】运行PWSCF以获得砷化镓的基态。pw.x < GaAs.scf > scf.out【2】运行PWSCF以获得统一k点网格上的Bloch状态pw.x < GaAs.nscf > nscf.out【3】运行wannier90，生成所需的重叠列表（写入GaAs.nnkp文件中）wannier90.x -pp GaAs【4】运行pw2wannier90来计算Bloch状态和初猜的投影之间的重叠（写在GaAs.mmn和GaAs.amn文件中）pw2wannier90.x < GaAs.pw2wan > pw2wan.out【5】运行wannier90计算MLWFwannier90.x GaAs【6】运行postw90postw90.x GaAs （串行执行）mpirun -np 8 postw90.x GaAs （8个MPI进程并行执行的例子）交流自旋霍尔电导率自旋霍尔电导率也与频率有关！在《用户指南》的公式（12.22）中。前面例子中计算的直流（dc）SHC对应于在极限ω→0，它是一个实数。在有限频率下，获得了一个虚数部分。为了计算ħω到8eV的交流自旋霍尔电导率，请添加以下命令shc_freq_scan = truekubo_freq_min = 0.0kubo_freq_max = 8.0kubo_freq_step = 0.01并重新运行postw90。文件GaAs-shc-freqscan.dat包含了计算的交流SHC。用250×250×250 k点的网格可以得到合理收敛的光谱。要绘制交流SHC，请执行以下命令myshell> gnuplotgnuplot> plot ‘GaAs-shc-freqscan.dat’ u 2:3 w l title ‘Re’, ‘GaAs-shc-freqscan.dat’ u 2:4 w l title ‘Im’然后将结果与文献[1]中的图4进行比较。或“Solution Booklet”上的图4进行比较。注
- 在计算交流SHC时，可以通过在GaAs.win中添加以下关键词来使用自适应“smearing”。
kubo_adpt_smr = truekubo_adpt_smr_fac = [insert here your smearing factor]kubo_adpt_smr_max = [insert here your maximum smearing]
- 自适应kmesh精细化没有在交流SHC计算中实现。
- 通过使用以下关键词，前10个半核心状态被排除在计算之外
exclude_bands = 1-10而在砷化镓的情况下，不采用解耦，所以num_bands = 16num_wann = 16
- 由于LDA/GGA经常会低估带隙，所以通过以下关键词，应用剪刀算符来校正实验带隙
shc_bandshift = trueshc_bandshift_firstband = 9shc_bandshift_energyshift = 1.117或num_valence_bands = 8scissors_shift = 1.1172.铂-自旋体波函数的密度矩阵算法的选定列注意：这个例子需要Quantum ESPRESSO的pw2wannier90.x后处理代码的最新版本（6.3版本或以上）。
- 概要：对于具有自旋-轨道耦合的块状结晶铂，通过密度矩阵的选定列（SCDM）算法和相应的自旋体-MLWF产生Amn矩阵。为了更好地理解这些计算的输入文件和结果，读者必须熟悉参考文献[18]中解释的概念和方法。更多与SCDM方法有关的关键词信息可以在用户指南中找到。
- 这个例子着重介绍了SCDM方法在自旋非共轭系统中的应用。关于SCDM方法在无自旋系统中的使用概况，请参考实例27。
- 目录：examples/example31/
这个例子的输入文件与例子29相似，只是使用了更粗糙的k点网格，并且删除了与postw90.x有关的关键词。
- 输入文件
– Pt.scf 用于基态计算的PWSCF输入文件– Pt.nscf 在统一网格上获得Bloch状态的PWSCF输入文件– Pt.pw2wan pw2wannier90的输入文件，包含与SCDM方法相关的关键词– Pt.win wannier90输入文件我们将计算出18个局域的WF。由于铂的能带结构是金属性的，低能带与其他高能带纠缠在一起，密度矩阵的列在结构上不是指数级的局域化。因此，我们使用修改过的密度矩阵[18]，函数f(εn, k)定义为互补误差函数。关于修正的密度矩阵的定义和f(εn, k)的函数形式，请参考例27。【1】运行PWSCF以获得铂的基态。pw.x < Pt.scf > scf.out【2】在统一的7×7×7的k点网格上运行PWSCF来获得Bloch状态pw.x < Pt.nscf > nscf.out【3】检查Pt.win输入文件，确保auto_projections标志被设置为.true.。另外，确保没有投影块存在。【4】运行wannier90，生成所需的重叠列表（写入Pt.nnkp文件中）wannier90.x -pp Pt【5】检查Pt.nnkp文件，确保能找到auto_projections模块，并且在projections模块中没有写入任何projections。【6】检查Pt.pw2wan输入文件。会发现四个与SCDM有关的关键词：scdm_proj、scdm_entanglement、scdm_mu和scdm_sigma。特别是，关键字scdm_proj将指示pw2wannier90.x在生成Amn矩阵时使用SCDM方法。其余三个关键词定义了函数f(εn, k)的公式和参数（见文献[2]和例子27）。【7】运行pw2wannier90来计算Bloch状态和通过SCDM方法的投影之间的重叠（分别写在Pt.mmn和Pt.amn中）。pw2wannier90.x < Pt.pw2wan > pw2wan.out【8】检查pw2wan.out输出文件。与无自旋的情况相比，会发现以下两行额外的内容Number of pivot points with spin up : 9Number of pivot points with spin down: 9这些内容给出了关于SCDM算法中列的QR分解（QRCP）所获得的中心点的信息。每个中心点决定了实空间网格中的一个点和一个自旋状态。自旋态的基础是由电子结构代码中使用的基础决定的。在PWSCF中，基态是沿笛卡尔Z轴的自旋上升和下降状态。【9】运行wannier90计算MLWFwannier90.x Pt参考文献[1] J. Qiao, J. Zhou, Z. Yuan, and W. Zhao, Phys. Rev. B 98, 214402 (2018).[2] A. Damle and L. Lin, ArXiv e-prints (2017), 1703.06958 .【资源之家】每日免费更新最热门的副业项目资源
