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ABINIT交换关联函数文件梳理

在第一性原理计算软件中,对于电子之间的交换关联相互作用通常是采用交换关联泛函(xc function)做近似处理,不同近似程度的xc泛函对应于不同的xc文件。

方法名称 英文缩写 核心属性 ABINIT支持情况 适用场景
模守恒赝势 NC 赝势方法,抹平核心区波函数,电荷密度守恒,不含核心区信息 完全支持,格式为.psp8(PseudoDojo为主) 轻元素、常规计算、高通量筛选
投影缀加波 PAW 全电子方法,保留核心区信息,波函数守恒,兼顾精度与效率 完全支持,格式为.xml/.paw(JTH/Psdj_paw系列) 重元素、SOC、GW/BSE、大体系、高精度计算
超软赝势 USPP 赝势方法,波函数超软,降低ecut,电荷不守恒 支持但过时,较少使用 旧代码、CASTEP用户兼容
全电子法 AE 不使用赝势,处理所有电子,精度最高但计算极慢 不常用,需搭配专用软件(如WIEN2k) 芯能级谱(XPS/XAS)、理论方法验证

关键补充

  • 泛函与赝势必须严格匹配:LDA→LDA赝势、PBE→PBE赝势,混用会导致系统性误差。
  • SOC(自旋轨道耦合):需用全相对论(FR)赝势(含_soc命名),NC和PAW均有对应版本,SR(标量相对论)不含SOC。
  • GW/BSE计算:无专属赝势,继承DFT基态赝势(优先PBE),重元素需搭配SOC赝势。
  • PAW与NC不可混用:同一体系需统一使用一种方法,ABINIT会自动识别方法类型。
  • ABINIT默认规则:输入赝势后,程序会自动读取赝势中的XC信息,无需手动设置ixc。

核心选型总结

  1. 常规计算(轻元素、结构优化、能带):NC-PBE(Psdj_nc_sr_05_pbe_std_psp8);
  2. 高精度/重元素/SOC/GW:PAW-PBE(Psdj_paw_pbe_std);
  3. 晶体结构优化(高精度):PBEsol专用赝势;
  4. 激发态/精确带隙:杂化泛函(HSE06/PBE0)+ PBE赝势;
  5. 芯能级/理论验证:全电子法(AE)+ 专用软件。

※※※PseudoDojo 文件夹的命名规则:

官网链接:http://www.pseudo-dojo.org/

所有Psdj_开头的文件夹,命名格式统一为:Psdj_{类型}{泛函}_psp8

类型:nc= 模守恒 (NC)、paw= 投影缀加波 (PAW)

相对论性:fr= 全相对论 (含 SOC)、sr= 标量相对论 (不含 SOC)

泛函:pbe=PBE、pw=PW92(LDA)

精度:std=standard (标准)、lrgcore= 大芯半径、stringent= 高精度

版本:04/05=ONCVPSP v0.4/v0.5

文件夹名 对应 XC 泛函 关键属性
Psdj_nc_fr_04_pbe_std_psp8 PBE (GGA) 模守恒+全相对论+标准+v0.4
Psdj_nc_sr_04_pbe_std_psp8 PBE (GGA) 模守恒+标量相对论+标准+v0.4
Psdj_nc_sr_04_pw_lrgcore_psp8 LDA (PW92) 模守恒+标量相对论+大半径+v0.4
Psdj_nc_sr_04_pw_std_psp8 LDA (PW92) 模守恒+标量相对论+标准+v0.4
Psdj_nc_sr_05_pbe_std_psp8 PBE (GGA) 模守恒+标量相对论+标准+v0.5
Psdj_paw_pbe_std PBE (GGA) 投影缀加波+标准
Psdj_paw_pw_std LDA (PW92) 投影缀加波+标准
Psdj_paw_pw_stringent LDA (PW92) 投影缀加波+高精度

v2-cbc6efbd75acab7aacf591b493805443_1440w

http://www.jsqmd.com/news/662394/

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