本文为由小强撰写的《VASP实用教程》第45篇，全系列约60篇，将在近期陆续更新。
- 概要：生成铁磁bcc Fe的最大局域化和投影Wannier函数。用Wannier插值法计算总和轨道投影的态密度。
- 目录：examples/example8/
- 目录
– iron.scf 自旋极化基态计算的PWSCF输入文件。– iron.nscf PWSCF输入文件用于获取统一网格上的Bloch状态。– iron_{up,down}.pw2wan pw2wannier90的输入文件– iron_{up,down}.win wannier90 和 postw90的输入文件
- 请注意，在自旋极化计算中，自旋向上和自旋向下的MLWFs是分开计算的。(更普遍的自旋WFs的情况将在例17中处理。)
- 运行PWSCF获得bcc Fe的铁磁基态。
pw.x < iron.scf > scf.out
- 运行PWSCF获得统一k点网格上的Bloch状态。
pw.x < iron.nscf > nscf.out
- 运行wannier90来生成所需的重叠列表（写入.nnkp文件中）。
wannier90.x -pp iron_upwannier90.x -pp iron_dn
- 运行pw2wannier90来计算Bloch状态和初猜的投影之间的重叠（写在.mmn和.amn文件中）。
pw2wannier90.x < iron_up.pw2wan > pw2wan_up.outpw2wannier90.x < iron_dn.pw2wan > pw2wan_dn.out
- 运行wannier90来计算MLWFs。
wannier90.x iron_upwannier90.x iron_dn态密度为了计算DOS需要使用25×25×25 k点网格，将下面的两行参数加到2个.win文件中dos = truedos_kmesh = 25运行postw90，postw90.x iron_uppostw90.x iron_dn通过gnuplot画DOS，myshell> gnuplotgnuplot> plot ‘iron_up_dos.dat’ u (-$2):($1-12.6256) w l,‘iron_dn_dos.dat’ u2:($1-12.6256) w l能量是指费米级（12.6256 eV，来自scf.out）。注意上旋和下旋DOS之间的交换分裂。通过用更多的k点重复DOS计算来检查收敛性。投影和最大局域化Wannier函数在上面的计算中，我们在.win文件中选择了s、p和d轨道作为初猜轨道。Fe:s;p;d让我们来分析一下在轨距选择步骤中WFs的演变情况。打开其中一个.wout文件，搜索 "Initial state"（初始状态）；这些是投影的WFs。正如所料，它们是以原子为中心的。用1+3+5三组的分布组织：一个s，三个p，五个d。在文件的最后。Wannier的分布已经重新组织成两组，6+3；此外，。六个更弥漫的WFs是不在中心的：最初的原子样轨道相互杂化。在此过程中变得更加局域。用以下方法直观地显示最终状态下的MLWFs，是很有启发意义的。XCrySDen，如下例1。更多细节见参考文献[1].让我们来绘制分布函数Ω的演变图，myshell> grep SPRD iron_up.wout > sprd_upmyshell> gnuplotgnuplot> plot ‘sprd_up’ u 6 w l图4：从s、p和d型初猜轨道开始，在e的迭代最小化过程中，bcc Fe的少数（自旋）带的Wannier扩散的演变。第一个高原对应于以原子为中心的WFs，分别具有s、p和d的特征，而急剧下降则标志着杂化的开始。事后看来，我们可以更有效地重做步骤4和5，使用与最终MLWFs相同性质的初猜轨道。Fe:sp3d2;dxy;dxz,dyz在这种选择下，最小化收敛得更快。涵盖“states of interest”的任何合理的局域WFs都可以用于计算物理量（它们是“轨距不变的”）。让我们用投射到s、p和d型初猜轨道上得到的WFs代替MLWFs重新计算DOS，而不需要进一步迭代最小化分布函数。这可以通过设置num_iter = 0但请注意，我们还需要进行拆分，重新计算DOS，确认它与之前使用杂化的MLWFs获得的DOS几乎相同。用XCrySDen对投影的WFs进行可视化处理，看看它们是否保留了各个初猜轨道的纯轨道特征。
轨道投影DOS和交换分裂通过投影WFs，总的DOS可以分成s、p和d三种贡献，类似于例4中的能带的轨道分解。为了得到部分DOS投射到p型WFs上，在.win文件中添加以下内容。dos_project = 2,3,4并重新运行postw90后。绘制上旋和下旋波段的投影DOS。重复s和d的投影。投影的WFs也可以用于更精确地量化多数态和少数态之间的交换分裂。设置dos=false后重新运行wannier90，并添加到.win文件中。write_hr_diag = true这指示wannier90在输出文件中打印现场能量〈0n｜H｜0n〉。iron_up.wout和iron_dn.wout中的对应值之间的差异给出了各个轨道的交换分裂。将它们的大小与轨道投影DOS图所显示的分裂进行比较。与Stoner标准一致，最大的交换分裂发生在局域的d态，这对费米能级的态密度贡献最大。参考：[1] X. Wang, J. R. Yates, I. Souza, and D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 74, 195118 (2006).
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