VASP应变对带隙的影响
用硅的等比例晶胞应变，比较固定k网格上的电子带隙趋势。
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想看压缩或拉伸是否改变电子结构，可以先对同一个结构做一组可控应变，再比较相同计算设置下的能带。本例对2原子Si原胞施加各方向相同的线性应变。
1. 明确应变与放松条件#
令每个晶格矢量乘以1+ε，并保持分数坐标不变。ε取−2%、−1%、0、+1%、+2%。这是三维等比例应变，体积因子为(1+ε)³；不是“体积直接变2%”。
这里固定各应变下的晶胞与原子位置，比较受控结构的电子响应。硅的高对称两原子原胞不需要额外内部坐标参数；一般多原子体系则应明确是在固定应变下允许内部原子弛豫，还是保持夹持离子。
2. 相同k网格完成静态计算#
五个目录统一使用11×11×11 Gamma网格，PBE、550 eV、EDIFF=1E-6，NSW=0。不要改变泛函、势文件或展宽来比较不同应变点。
附件中的si-hydrostatic目录可分别提交。静态任务完成后，先检查电子收敛，再从所有采样k点读取占据带顶与空带底。
3. 提取采样带隙#
本例Si原胞8个价电子、非自旋极化，前4条带占据。计算Eg=minₖε₅(k)−maxₖε₄(k)。导带底和价带顶不必在同一个k点，不能只取Gamma点第5与第4带之差。
| 线性应变 / % | 原胞体积 / ų | 11³网格采样带隙 / eV |
|---|---|---|
| -2.0 | 38.48791 | 0.51830 |
| -1.0 | 39.67818 | 0.57950 |
| +0.0 | 40.89273 | 0.63680 |
| +1.0 | 42.13182 | 0.69010 |
| +2.0 | 43.39569 | 0.73990 |
这组结果展示同一计算口径下的趋势。网格没有保证命中精确带边，PBE也不是实验带隙的精确预测；需要定量研究时，应加密带边附近k点或结合可靠插值，并选择合适的电子结构方法。
4. 改成二维材料或外延条件#
二维材料应固定真空方向，只改变所需面内分量；外延薄膜通常固定基底给定的面内晶格，再决定法向是否放松。若应变破坏对称性，应重新检查内部原子位置和极值k点，不要把本例的三维等比例设置直接用于所有材料。
计算环境与下载#
VASP 6.6.1 P100版，PBE PAW64，550 eV，EDIFF=1E-6；构建采用NVHPC 25.3、CUDA 12.8、MKL 2023.2及配套MPI。结构优化自由原子力目标0.02 eV/Å。附件提供输入、提交与提取脚本，不含POTCAR；先按POSCAR元素顺序准备合法势文件，再执行sbatch run.sh。参考图和JSON不会随新作业自动更新。