Релятивистский расчет остовных уровней в QE

вопросы строения молекул и квантовой химии
Ответить
iAlex
Сообщения: 127
Зарегистрирован: Пт окт 29, 2010 10:33 am

Релятивистский расчет остовных уровней в QE

Сообщение iAlex » Сб янв 30, 2021 10:27 pm

Привет всем!
Пытаюсь рассчитать остовные уровни золотишка :wink: , особенно интересуют энергии 4f (5/2 и 7/2) и их спин-орбитальное расщепление.
Расчет делаю в QE с полнорелятивистским плосковолновым псевдопотенциалом rel-pbe-spfn-kjpaw_psl (http://www.quantum-espresso.org/upf_fil ... .1.0.0.UPF).
Входные файлы:

SCF

Код: Выделить всё

&CONTROL
    calculation  = "scf"
    max_seconds  =  86400.0
    pseudo_dir   = ".pseudopot"
    restart_mode = "from_scratch"
    verbosity    = "low"
/

&SYSTEM
    a                         =  2.93811384
    c                         =  4.878834
    degauss                   =  0.01
    ecutfock                  =  167.536134
    ecutrho                   =  705.809991
    ecutwfc                   =  78.4233323
    ibrav                     =  4
    lspinorb                  = .TRUE.
    nat                       =  2
    noncolin                  = .TRUE.
    ntyp                      =  1
    occupations               = "smearing"
    smearing                  = "gaussian"
    starting_magnetization(1) =  0.2
/

&ELECTRONS
    conv_thr         =  1.0e-6
    diagonalization  = "rmm"
    electron_maxstep =  200
    mixing_beta      =  0.4
    startingpot      = "atomic"
    startingwfc      = "atomic+random"
/

K_POINTS {automatic}
 5  5  2  0 0 0

ATOMIC_SPECIES
Au    196.96655  Au.rel-pbe-spfn-kjpaw_psl.1.0.0.UPF

ATOMIC_POSITIONS {angstrom}
Au      1.469057   0.848160   3.659126
Au     -0.000000   1.696321   1.219709

DOS

Код: Выделить всё

&CONTROL
    calculation = "nscf"
    max_seconds =  86400.0
    pseudo_dir  = ".pseudopot"
    verbosity   = "low"
/

&SYSTEM
    a                         =  2.93811384
    c                         =  4.878834
    degauss                   =  0.01
    ecutfock                  =  167.536134
    ecutrho                   =  705.809991
    ecutwfc                   =  78.4233323
    ibrav                     =  4
    lspinorb                  = .TRUE.
    nat                       =  2
    nbnd                      =  80
    noncolin                  = .TRUE.
    nqx1                      =  5
    nqx2                      =  5
    nqx3                      =  3
    ntyp                      =  1
    occupations               = "smearing"
    smearing                  = "gaussian"
    starting_magnetization(1) =  0.2
/

&ELECTRONS
    conv_thr         =  1.0e-6
    diagonalization  = "david"
    electron_maxstep =  200
    mixing_beta      =  0.4
    startingpot      = "file"
    startingwfc      = "atomic+random"
/

&DOS
    degauss =  0.01
    deltae  =  0.01
    emax    =  50.0
    emin    = -50.0
    ngauss  =  0
/

&PROJWFC
    degauss =  0.01
    deltae  =  0.01
    emax    =  50.0
    emin    = -50.0
    ngauss  =  0
/

K_POINTS {automatic}
 9  9  5  0 0 0

ATOMIC_SPECIES
Au    196.96655  Au.rel-pbe-spfn-kjpaw_psl.1.0.0.UPF

ATOMIC_POSITIONS {angstrom}
Au      1.469057   0.848160   3.659126
Au     -0.000000   1.696321   1.219709

Несмотря на то, что указано
emax = 50.0
emin = -50.0

Расчет DOS дает только диапазон от -10 до 20 эВ, а мне необходимы уровни хотя бы от -90 эВ (примерно от -80 до -90 должны лежать 4f).
Изображение
В общем не могу понять как получить энергии остова :dontknow:
В идеале необходимо смоделировать XPS хотя бы до 600 эВ.
Изображение
Вступайте в ряды Фурье!
Сходимость! Равенство!
Гильбертово пространство!

iAlex
Сообщения: 127
Зарегистрирован: Пт окт 29, 2010 10:33 am

Re: Релятивистский расчет остовных уровней в QE

Сообщение iAlex » Вс янв 31, 2021 9:06 am

Разобрался :)
Всё отлично :up: расчет получился.
Оказалось это я просто не те волновые функции подкидывал.

Расчетные 4f 5/2 и 4f 7/2, спин-орбита получилась около 3.8 эВ
https://i.imgur.com/2w8vpeC.png

Остовные уровни
https://i.imgur.com/OSD0I08.png
Последний раз редактировалось iAlex Пн фев 01, 2021 4:22 am, всего редактировалось 1 раз.
Вступайте в ряды Фурье!
Сходимость! Равенство!
Гильбертово пространство!

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 12130
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Релятивистский расчет остовных уровней в QE

Сообщение Гесс » Вс янв 31, 2021 1:55 pm

iAlex писал(а):
Вс янв 31, 2021 9:06 am
Разобрался :)
Всё отлично :up: расчет получился.
Оказалось это я просто не те волновые функции подкидывал.

Расчетные 4f 5/2 и 4f 7/2, спин-орбита получилась около 3.8 эВ
Круто! А эта характеристика коррелирует с binding energy?

iAlex
Сообщения: 127
Зарегистрирован: Пт окт 29, 2010 10:33 am

Re: Релятивистский расчет остовных уровней в QE

Сообщение iAlex » Вс янв 31, 2021 7:54 pm

Гесс писал(а):
Вс янв 31, 2021 1:55 pm
iAlex писал(а):
Вс янв 31, 2021 9:06 am
Разобрался :)
Всё отлично :up: расчет получился.
Оказалось это я просто не те волновые функции подкидывал.

Расчетные 4f 5/2 и 4f 7/2, спин-орбита получилась около 3.8 эВ
Круто! А эта характеристика коррелирует с binding energy?
Как и все DFT смещает энергии, но интервалы передает более менее.
Binding energy 4f 7/2 по эксперименту 84 эВ, расчет дал около 78 эВ.
Спин-орбитальное расщепление: эксперимент 3.67 эВ, расчет около 3.8 эВ.
Думаю, если провести оптимизацию ячейки, включить GGA+U и увеличить точность, результат возможно улучшится.
Но, я больше склоняюсь к поиску более расширенного псевдопотенциала. Нужно, что-то получше чем rel-pbe-spfn-kjpaw_psl (PAW) и rel-pbe-spfn-rrkjus_psl (USPP). Существуют их аналоги, только с XC функционалом PBESOL, иностранцы пишут, что он вроде как поточнее чем PBE, надо проверять и заодно сравнить с более точными ЛКАО расчетами SOC-DFT.
Вступайте в ряды Фурье!
Сходимость! Равенство!
Гильбертово пространство!

Ответить

Вернуться в «квантовая химия и моделирование»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя