Density of States (DOS) 计算是一种分析电子结构的重要手段, 可以定性的分析每个原子的成键和反键部分电子密度的分布情况，以及每个原子的不同轨道的贡献。同时，可以得到不同原子之间相互作用的能级及轨道。DOS计算分为局域态密度local density of states （LDOS）和 分波态密度projected density of states (PDOS) 两种计算。LDOS 是分析结构中每个原子在s, p, d 和f不同能级上电子密度的分布。PDOS 是在LDOS上进一步分析每个轨道的中同一能级中不同轨道的分布状态， 例如进一步分子p能级中px, py等轨道上的电子密度。

DOS的计算分为两步： 静态计算和DOS计算。 结构优化请参考第一期结构优化部分的讲解及参数设置。DOS计算中，KPOINTS 和POTCAR 与一般情况下结构优化保持一致。 结构优化中的CONTCAR作为静态计算中的POSCAR, 静态计算中的CONTCAR作为DOS计算中的POSCAR。INCAR部分需要进行一些变动。下面讨论INCAR中的参数设置。 

一 INCAR参数设置

1. 静态计算

在完成结构优化之后，对体系进行静态计算。需要调整的参数如下：

ISTART： 是否提取结构优化中的WAVRCAR，如果结构优化中保留了WAVECAR, ISTART=1, 否则ISTART=0。 保留结构优化的WAVECAR 可以节约大量的计算时间，但是WAVECAR会占用大量的储存空间，建议根据自己的内存选择。

LORBIT: 决定分析DOS的方式，LORBIT=10 用于计算LDOS, LORBIT=11用于计算PDOS， 根据不同的需求选择，一般选择LORBIT=11计算PDOS, 分析更为细致。

其他参数设置请参考上一期静态计算的讲解。

2. DOS 计算

将静态计算部分的WAVECAR,CHG,CHGCAR保存到DOS计算的文件夹中，，可以节省计算时间。

EMAX: 输出能量的最大值。

EMIN: 输出能量的最小值。 与EMAX共同决定了输出能量的范围。

ENDOS: 在能量范围内取数值点的个数，很大程度上决定了DOS的精确度，建议选择较大的值，如果计算结构过于粗糙也可以尝试增加ENDOS获得更精确的DOS结果。

二 数据处理

（1） P4vasp 处理

下载vasprum.xml

导入p4vasp,    File-----Load system----选择相应的vasprum.xml文件。

选择Electronic-----Local DOS + band control

在界面中选择需要分析的轨道。在Atom Selection 中输入需要分析的原子名称或者需要，需要分析两个以上的原子，输入序号时可以用“;” 分割。

得到需要的输出结果之后，点击Export 输出对应的数值File选择输出文件的位置，注意 输出文件命名为***.data.

将得到的***.data文件数值导入ORIGIN作图即可。

（2） VASP自带插件处理

利用splitdos 插件，得到每个原子的态密度。DOS的序号对应的原子序数。

chmod 777 split.dos

./split.dos

得到的每个原子DOS，在LORBIT=10第一列对应的能量，第二列是s spin-up, 第二列是s spin-down, 第三列是p spin-up, 以此类推。 LORBIT=11则更细致到能级中的不同轨道, 第一列对应的能量，第二列是s spin-up, 第二列是s spin-down, 第三列是px spin-up ，以此类推。

如果需要合并其中两个原子的DOS,可以用sumdos 插件

Chomd 777 sumdos

./sumdos 0 原子x  原子y

得到两个原子的态密度文件

在LORBIT=10第一列对应的能量，第二列是s spin-up, 第二列是s spin-down, 第三列是p spin-up, 以此类推。 LORBIT=11则更细致到能级中的不同轨道, 第一列对应的能量，第二列是s spin-up, 第二列是s spin-down, 第三列是px spin-up ，以此类推。

将得到的态密度导入ORGIN中画图即可。

本文涉及的脚本请点击下载

静态计算.rar

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