ZZ:PWSCF计算实例分析（4）计算费米面

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·PWSCF计算实例分析（4）计算费米面

 

 

例子：计算fcc Cu的费米面
步骤：
1）先进行一次自洽计算，如前面的例子；
2）用kvecs_FS.x产生要计算费米面时的密集网格k点，这时的k不仅包含了第一布里渊区的，还有其他区域的；
3）进行一次非自洽计算，计算这些k点的本征值；
4）然后采用bands_FS.x将计算的k点以及相应的本征值，转换成xcrysden软件的bxsf格式，以便采用xcrysden来画图。

一、准备计算费米面要用到的密集网格k点

采用shell脚步来准备
Sysname='cu'
Calc_Type='FS'
nabc=' 12 12 12 '
n_start=3
n_last=6
#
E_Fermi=`grep Fermi cu.scf0.out cut -c 26-36`
a1=`grep 'b(1)' cu.scf.out cut -c 24-54`
a2=`grep 'b(2)' cu.scf.out cut -c 24-54`
a3=`grep 'b(3)' cu.scf.out cut -c 24-54`

cat > kvecs_FS.in <

$a1

$a2

$a3

$nabc

$Sysname

EOF
cat > kvecs_FS.in < kvecs_FS.out

kvecs_FS.x< kvecs_FS.in > kvecs_FS.out

 

注释：这里$Sysname用来标记所计算的体系，这个例子中给它赋值为'cu'，$Calc_Type用来标记所进行的是Fermi surface的计算，可以赋值为'FS'，$nabc用来设置在计算费米面时所要计算的k点网格，这里设置为'12x12x12'的k点网格。$n_start用来标记从哪个能带开始计算起，这里设置为3，$n_last用来设置要计算到哪根能带为止，这里设置为6，一般它们两个要设置在费米能级所在的带的上下，也就是它们的范围之内要包括了费米能级。$a1, $a2,$a3用来标记所得到k点网格产生的k点坐标。$E_Fermi用来标记在自洽计算中得到的费米能级值。

 

 

二、进行非自洽的计算，得到这些k点的本征值：
cat > cu.fs.in << EOF 

&control   

calculation='nscf'   

prefix='cu',   

pseudo_dir = './',   

outdir='./' 

/ 

&system   

ibrav=2, celldm(1) =6.73, nat=1, ntyp=1,   

ecutwfc = 25.0, ecutrho = 300, nbnd=8 

/ 

&electrons   

conv_thr = 1.0e-8    mixing_beta = 0.7  

/

ATOMIC_SPECIES 

Cu 63.55 Cu.pz-d-rrkjus.UPF

ATOMIC_POSITIONS 

Cu 0.0 0.0 0.0

K_POINTS

EOF

cat  kvecs_$Sysname >> cu.fs.in
 
pw.x  cu.fs.out

三、准备将计算的本征值和对应的k点写成xcrysden的bxsf格式
mv cu.fs.out  Bands.out
cat > input_FS <

$n_start 

$n_last

$E_Fermi

$Sysname

$Calc_Type

$nabc

$a1

$a2

$a3

EOF

 

bands_FS.x  > bands_fs.out

mv Bands.bxsf  cu.fs.bxsf