Bader Charge

使用 VASP 进行 Bader 电荷分析,可以得到原子周围的电子数,从而近似得到原子的化合价。

SCF计算,修改INCAR,

LAECHG =.TRUE.

以MAPbI3为例,POTCAR,

Element (and appendix)  default cutoff ENMAX (eV)       valency
C  C    400     4
N  N    400     5
H  H    250     1
Pb  Pb_d        238     14
I  I    176     7

计算完成后生成文件 AECCAR0、AECCAR1、AECCAR2,运行下面命令,chgsum.pl和bader下载

./chgsum.pl AECCAR0 AECCAR2
./bader CHGCAR -ref CHGCAR_sum

生成文件 ACF.dat、AVF.dat、BCF.dat。

ACF.dat包含每个原子的坐标,根据Bader分区关联的电荷,根据Bader分区的整体百分比以及到表面的最小距离。 如果使用伪电位,则应将该距离与核心区域的最大截止半径进行比较。ACF.dat文件中,第一列的数字对应的是POSCAR中的原子顺序。每个原子的电荷对应的是CHARGE那一列。注意,该列中的电荷是该原子价层电子中的电子总数。如果你想要知道这个原子是带正电或者负电荷,需要减去POTCAR中的电子数目。

   #         X           Y           Z       CHARGE      MIN DIST   ATOMIC VOL
--------------------------------------------------------------------------------
   1    5.944247    6.102335    6.027354    3.807541     0.484059    12.344952
   2    0.846529    6.101499    0.155424    6.260392     0.712337    13.996899
   3    5.724197    6.100695    4.954106    0.926981     0.314647     8.964801
   4    5.659497    0.899036    0.360077    0.894653     0.245347     7.946148
   5    5.658650    5.206143    0.362407    0.897170     0.244886     7.955935
   6    1.176072    0.842462    5.881985    0.510168     0.127403     3.221114
   7    1.175258    5.255247    5.883771    0.473976     0.092612     3.045765
   8    1.116555    0.000045    1.171149    0.511190     0.162292     3.135071
   9    3.587664    3.050927    2.895929   13.053734     1.369209    29.630250
  10    2.510075    3.049954    5.979174    7.548695     1.607185    51.262563
  11    2.578308    6.102101    3.194155    7.553212     1.592758    52.156026
  12    6.558447    3.053620    2.497538    7.562288     1.523589    56.885138
--------------------------------------------------------------------------------
   VACUUM CHARGE:               0.0000
   VACUUM VOLUME:               0.0000
   NUMBER OF ELECTRONS:        50.0000

BCF.dat包含每个Bader最大值的坐标,该体积内的电荷,最近的原子以及该原子的距离。

下载

参考:

vtstscripts

Code: Bader Charge Analysis

VASP-Bader电荷分析计算

Bader charge analysis(bader 布居分析)

How to perform Bader Charge Analysis steps from VASP output?

Calculating charge transfer using the Bader analysis method in VASP