qvasp专题

qvasp光学提取与剪刀修正

提取真实Si介电数据、计算吸收系数,并对能带与完整DOS做0.5 eV剪刀修正。

更新于 2026-11-06约 3 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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本篇复用鸢算科技集群真实Si计算的数据,演示光学提取与两种剪刀修正。它们都是已有电子结构结果的后处理;不是重新运行一次混合泛函或GW计算。

下载输入、实际数据、终端脚本与图片。先在新目录运行 bash run.sh查看练习结果。默认后处理使用明确标注的实际数值摘录;完整DOS的原生2001点结果也在资料包中。

1 提取介电函数与吸收系数#

自己的VASP光学计算完成后,在具有 vasprun.xml的目录操作:

module load qvasp/2.26
qvasp -opticsd
head IMAG.dat
head REAL.dat
head adsorptionsp.dat

IMAG.dat和 REAL.dat分别对应介电函数虚部和实部;adsorptionsp.dat给出吸收系数,单位是10⁵ cm⁻¹,不是普通cm⁻¹。本例从真实Si介电表中读取xx、yy、zz三个对角分量。对角标量吸收公式不能直接替代一般各向异性体系的完整传播本征模分析,也不要把交叉分量机械解释成独立偏振吸收。

当前原生吸收程序固定处理前1000行。本例完整介电表为2001行,原生吸收输出止于约19.13 eV。XML中存在多个相关表时,简单文本提取还可能连续读出后面的区段;画全能谱时应明确选择需要的实际介电表。

资料包提供结构化XML读取脚本:

module load ase/3.29.0
python optics.py vasprun.xml

得到 optics-full.csv,包含实际首个介电表的完整能量轴、三方向实部/虚部及吸收系数。直接运行 python optics.py则读取资料包里的明确标注摘录,不会伪造新的VASP结果。

Si实际介电函数与完整/原生1000行吸收结果

若需要重新计算,实际INCAR、POSCAR和KPOINTS位于 inputs/Si-optics,可先查看:

cat inputs/Si-optics/INCAR
cat inputs/Si-optics/KPOINTS

空带数、能量网格和k网格会影响光谱,不能只提高绘图分辨率代替计算收敛。

2 能带做0.5 eV剪刀修正#

在有 EIGENVAL、CONTCAR和实际SCF费米能参考的目录:

qvasp -scissorb

本例依次输入SCF费米能 5.8214、剪刀量 0.5。程序把选定参考能以上的导带整体上移0.5 eV,生成 band.dat;本例原始间接带隙约0.6110 eV,修正后约1.1110 eV。原生能带绘图以VBM为零,不要和DOS的费米能零点混淆。

资料包保留101个真实路径采样点,用重复端点的格式适配原生转折处理;没有补算或插值生成新的本征值。连续路径格式的处理细节见qvasp能带与DOS。

3 完整DOS做同样的修正#

准备实际 DOSCAR和SCF OUTCAR:

qvasp -scissord

输入 0.5。输出 DOS0.dat为总DOS,其余文件为各原子投影。相对于给定费米能大于零的能量行整体上移0.5 eV,DOS幅度保持,不会自动重新计算占据和电荷。

原生脚本逐行调用文本工具;本例2001点、两个原子的完整导出约需81秒。运行时终端一段时间没有新增文字,并不意味着任务一定卡住。资料包快速练习选用41个真实原始能量行,明确保留索引说明;图中使用的是已经实际运行完成的2001点完整导出。

Si能带与完整DOS的0.5 eV剪刀修正

剪刀修正适合说明刚性带移对图形的影响;不能保证材料的真实带隙、带序、跃迁矩阵元或光学激子效应都随之正确。用于研究时,剪刀量应有明确的实验或更高层级计算依据,并说明适用范围。

本篇原始数据由VASP实际计算,后处理用qvasp2.26,结构化读取与图件用ASE3.29.0环境中的NumPy/Matplotlib。

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