Dear developers,<div>I have been trying to study the effect on band gap, when substitutions are implemented on BaTiO3 structure. My methodology is that i generate a 2 x 2 x 2 supercell of BaTiO3 and substitute 2 Sr atoms in the Ba positions, and then i conduct cell optimization on the new structure, and then i used the converged coordinates file and the unit cell parameters  from the output to  evaluate the band gap.</div><div>The band gap for BaTiO3 is around 3.2  ev, i used 37%hfx to approximate the bandgap closer to experimental one for BaTiO3 structure, but when the substitutions are implemented the calculation overestimates the band gap by 1 ev (4.2ev) which was expected to decrease from the initial value.</div><div>i calculated the bandgap without performing the cellopt and just substituted the Sr atoms in the coord file, and the result was in accordance with my hypothesis, ie decrease in the band gap.</div><div>I even tried keeping the symmetry during the cellopt calculations, but still the result was same. The scf guess parameter is set to atomic</div><div>below i attaching the input files for my calculations</div><div>Thanking you in anticipation</div><div>Sincerely </div><div>Afrid.</div><div><br></div><div>





<p>&GLOBAL</p>
<p>  PROJECT perovskite_bandgap</p>
<p>  RUN_TYPE ENERGY </p>
<p>  PRINT_LEVEL MEDIUM</p>
<p>&END GLOBAL</p>
<p><br></p>
<p>&FORCE_EVAL</p>
<p>  METHOD Quickstep</p>
<p>  &DFT</p>
<p>    BASIS_SET_FILE_NAME  BASIS_file </p>
<p>    POTENTIAL_FILE_NAME  POTENTIALS_file</p>
<p>    BASIS_SET_FILE_NAME  BASIS_ADMM_MOLOPT</p>
<p>    BASIS_SET_FILE_NAME  BASIS_ADMM</p>
<p>    WFN_RESTART_FILE_NAME afrid-test-1.restart</p>
<p><br></p>
<p>    &PRINT                </p>
<p>       &MO_CUBES</p>
<p>       WRITE_CUBE .FALSE. </p>
<p>       NHOMO 1            </p>
<p>       NLUMO 1            </p>
<p>       &END</p>
<p>    &END</p>
<p>    &QS</p>
<p>     METHOD GPW</p>
<p>     EXTRAPOLATION PS </p>
<p>     EXTRAPOLATION_ORDER 3</p>
<p>     EPS_DEFAULT 1.0E-10              #E-6</p>
<p>    &END QS</p>
<p>    &POISSON</p>
<p>      PERIODIC XYZ</p>
<p>    &END POISSON</p>
<p>    &SCF</p>
<p>      SCF_GUESS ATOMIC</p>
<p>      EPS_SCF 1.0E-6                  #E-7</p>
<p>      MAX_SCF 30</p>
<p>      !EPS_LUMO 1.00000000E-005</p>
<p>      !CHOLESKY INVERSE</p>
<p>      </p>
<p>      &OT</p>
<p>       PRECONDITIONER FULL_SINGLE_INVERSE        #FULL ALL</p>
<p>       MINIMIZER DIIS              # minimiser cg</p>
<p>       ALGORITHM IRAC             #no algorithm before</p>
<p>       ENERGY_GAP 0.01</p>
<p>      &END</p>
<p>      &OUTER_SCF </p>
<p>                               MAX_SCF 20</p>
<p>                               EPS_SCF 1e-06</p>
<p>      &END OUTER_SCF </p>
<p>      &MIXING</p>
<p>        METHOD BROYDEN_MIXING</p>
<p>        ALPHA 0.2</p>
<p>        BETA 1.5</p>
<p>        NBROYDEN 8</p>
<p>      &END MIXING</p>
<p>    &END SCF</p>
<p>    &MGRID </p>
<p>                       CUTOFF 940</p>
<p>                       REL_CUTOFF 80</p>
<p>                       NGRIDS 5</p>
<p>                       PROGRESSION_FACTOR 3</p>
<p>    &END MGRID</p>
<p>    &XC</p>
<p>      &XC_FUNCTIONAL PBE</p>
<p>       &PBE                  </p>
<p>           SCALE_X 0.630</p>
<p>           SCALE_C 1.0</p>
<p>       &END</p>
<p>      &END XC_FUNCTIONAL</p>
<p>      &VDW_POTENTIAL</p>
<p>        POTENTIAL_TYPE pair_potential</p>
<p>        &PAIR_POTENTIAL</p>
<p>          TYPE DFTD3(BJ)</p>
<p>          PARAMETER_FILE_NAME dftd3.dat</p>
<p>          REFERENCE_FUNCTIONAL PBE</p>
<p>        &END PAIR_POTENTIAL</p>
<p>      &END VDW_POTENTIAL</p>
<p>      &HF</p>
<p>        FRACTION 0.370         </p>
<p>        &SCREENING            </p>
<p>          EPS_SCHWARZ 1.0E-7</p>
<p>          !SCREEN_ON_INITIAL_P TRUE  </p>
<p>        &END                        </p>
<p>        &MEMORY</p>
<p>          MAX_MEMORY 7500   </p>
<p>        &END</p>
<p>        &INTERACTION_POTENTIAL      </p>
<p>          POTENTIAL_TYPE TRUNCATED  </p>
<p>          CUTOFF_RADIUS 3         </p>
<p>          T_C_G_DATA ./t_c_g.dat    </p>
<p>        &END                        </p>
<p>      &END</p>
<p>    &END XC</p>
<p>    &AUXILIARY_DENSITY_MATRIX_METHOD </p>
<p>                       ADMM_PURIFICATION_METHOD NONE</p>
<p>                       METHOD BASIS_PROJECTION</p>
<p>       &END AUXILIARY_DENSITY_MATRIX_METHOD</p>
<p>  &END DFT</p>
<p><br></p>
<p>  &SUBSYS</p>
<p>    &CELL</p>
<p>      </p>
<p>      A 8.043 0.000 0.000</p>
<p>      B 0.014 7.998 0.000</p>
<p>      C 0.014 0.019 7.998</p>
<p>     </p>
<p>      ALPHA_BETA_GAMMA 89.867 89.900 89.900</p>
<p>      </p>
<p>      </p>
<p>      MULTIPLE_UNIT_CELL 1 1 1</p>
<p>    &END CELL</p>
<p>    </p>
<p>    &TOPOLOGY</p>
<p>      COORD_FILE_FORMAT XYZ</p>
<p>      COORD_FILE_NAME BaTi03-cellopt-pos-1-converged.xyz</p>
<p>      MULTIPLE_UNIT_CELL 1 1 1</p>
<p>      </p>
<p>    &END TOPOLOGY</p>
<p>    &KIND Ba</p>
<p>      ELEMENT   Ba</p>
<p>      BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH-q10</p>
<p>      POTENTIAL GTH-PBE-q10</p>
<p>      BASIS_SET AUX_FIT cFIT10</p>
<p>    &END KIND</p>
<p>    &KIND Ti</p>
<p>      ELEMENT   Ti</p>
<p>      BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH-q12</p>
<p>      POTENTIAL GTH-PBE-q12</p>
<p>      BASIS_SET AUX_FIT cFIT10</p>
<p>    &END KIND</p>
<p>    &KIND O</p>
<p>      ELEMENT   O</p>
<p>      BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH-q6</p>
<p>      POTENTIAL GTH-PBE-q6</p>
<p>      BASIS_SET AUX_FIT FIT9</p>
<p>    &END KIND</p>
<p>    &KIND Sr </p>
<p>      ELEMENT   Sr</p>
<p>      BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH-q10</p>
<p>      POTENTIAL GTH-PBE-q10</p>
<p>      BASIS_SET AUX_FIT cFIT10</p>
<p>    &END KIND</p>
<p>    &KIND Pb</p>
<p>      BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH-q4</p>
<p>      POTENTIAL GTH-PBE-q4</p>
<p>      BASIS_SET AUX_FIT cFIT9</p>
<p>    &END KIND</p>
<p>    &KIND Ca</p>
<p>      BASIS_SET DZVP-MOLOPT-SR-GTH-q10</p>
<p>      POTENTIAL GTH-PBE-q10</p>
<p>      BASIS_SET AUX_FIT cFIT10</p>
<p>    &END KIND</p>
<p>  &END SUBSYS</p>
<p><br></p>
<p>&END FORCE_EVAL</p><p><br></p></div><div><br></div>