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<body class='hmmessage'><div dir='ltr'>
Dear Giuseppe,<br>Deepest thanks for your advice.<br>Your suggestion is really helpful and inspiring.<br>If you are in Singapore, I would like to buy you a cup of coffee,<img style="border-style: none; vertical-align: text-bottom;" title="Open-mouth smile" alt="Open-mouth smile" src="http://gfx1.hotmail.com/mail/w4/pr04/ltr/emo/open_mouthed_smile.gif" height="19" width="19"><br>Cheers~,<br><font style="font-size: 10pt;" size="2"><br></font><font style="font-size: 12pt;" size="3"><font style="" color="#4f81bd"><font face="Franklin Gothic Medium"><br></font>Franklin<br></font></font><font style="" face="Franklin Gothic Medium"><font color="#4f81bd" size="3">
<hr id="ecxEC_EC_EC_EC_EC_EC_[object]">
Franklin Zhan<br>&nbsp;<br>Ph.D student<br>School of Mechanical and Aerospace Engineering,<br>Nanyang Technological University, Singapore.<br></font></font><font style="" face="Comic Sans MS"><br><br></font><br><br><br><div><div id="SkyDrivePlaceholder"></div>&gt; From: giuseppe.mattioli@ism.cnr.it<br>&gt; To: pw_forum@pwscf.org<br>&gt; Date: Wed, 25 Jul 2012 09:16:43 +0200<br>&gt; Subject: Re: [Pw_forum] how to calculate and plot HOMO or LUMO isosurface<br>&gt; <br>&gt; <br>&gt; Dear Felipe<br>&gt; You seem not to be a chemist...:-)<br>&gt; The ground state of an O2 molecule is a triplet one, with 7 up valence electrons and 5 down.<br>&gt; <br>&gt; Dear Zhan<br>&gt; This morning (morning in Italy, at least) you are lucky. I've done (almost) the same thing <br>&gt; yesterday...<br>&gt; <br>&gt; Once the above is settled, first you should perform a relax calculation with K_POINTS (gamma). You do <br>&gt; not need a nscf calculation if you use a bit of smearing. Something like<br>&gt; <br>&gt;  &amp;control<br>&gt;     calculation = 'relax'<br>&gt;     prefix='$FILE',<br>&gt;     pseudo_dir = '$PSEUDO_DIR/',<br>&gt;     outdir='$TMP_DIR/',<br>&gt;  /<br>&gt;  &amp;system<br>&gt;     ibrav=1, celldm(1)=30.000000,<br>&gt;     nat=2, ntyp=1,<br>&gt;     ecutwfc =35.0,<br>&gt;     ecutrho =280.0,<br>&gt;     occupations='smearing', degauss=0.01,<br>&gt;     nspin=2,<br>&gt;     starting_magnetization(1)=0.3,<br>&gt;  /<br>&gt;  &amp;electrons<br>&gt;     mixing_mode='plain'<br>&gt;     mixing_beta=0.3<br>&gt;     conv_thr=1.0d-7<br>&gt;     electron_maxstep=200<br>&gt;  /<br>&gt;  &amp;ions<br>&gt;     ion_dynamics='bfgs'<br>&gt;  /<br>&gt; ATOMIC_SPECIES<br>&gt; O    15.999     O_pbe.van.UPF<br>&gt; ATOMIC_POSITIONS {angstrom}<br>&gt; O        5.000576334   5.029093041   5.029093041<br>&gt; O        5.009423666   5.870906959   5.870906959<br>&gt; K_POINTS {gamma}<br>&gt; <br>&gt; will provide a sufficient number of unoccupied orbitals for your purpose.<br>&gt; <br>&gt; Then, remember that when you use nspin=2 and K_POINTS {gamma} you are formally using two k points <br>&gt; (gamma up and gamma down) which are labelled as kpoint=1 and kpoint=2, respectively. In your pw.x <br>&gt; output you should acknowledge (but you should already know it by molecular orbital theory of <br>&gt; homonuclear diatomic molecules...) that both the HOMO in the up channel (-9.1985  -9.1983) and the <br>&gt; LUMO in the down channel (-4.9925  -4.9924) are doubly degenerate. Thus, you must plot the single-<br>&gt; electron orbitals and sum them.<br>&gt; <br>&gt;  ------ SPIN UP ------------<br>&gt; <br>&gt; <br>&gt;           k = 0.0000 0.0000 0.0000 ( 47171 PWs)   bands (ev):<br>&gt; <br>&gt;    -34.3196 -21.0375 -17.4698 -17.4697 -14.7359  -9.1985  -9.1983  -0.6483<br>&gt;     -0.1403  -0.0924<br>&gt; <br>&gt;  ------ SPIN DOWN ----------<br>&gt; <br>&gt; <br>&gt;           k = 0.0000 0.0000 0.0000 ( 47171 PWs)   bands (ev):<br>&gt; <br>&gt;    -33.1724 -19.2543 -13.7742 -12.6937 -12.6937  -4.9925  -4.9924  -0.5833<br>&gt;     -0.0519  -0.0089<br>&gt; <br>&gt;      the Fermi energy is    -8.4505 ev<br>&gt; <br>&gt; This is quite easy, supposing that you read carefully the pp.x input guide... But, as I said, you <br>&gt; won a free ride today...<br>&gt; <br>&gt;  &amp;inputpp<br>&gt;     prefix  = '$FILEA'<br>&gt;     outdir = '$TMP_DIR/'<br>&gt;     filplot = '$FILEA-HOMOa.dat'<br>&gt;     plot_num= 7<br>&gt;     kpoint=1<br>&gt;     kband=6<br>&gt;  /<br>&gt; <br>&gt; $PARA_PREFIX $ESPRESSO/pp.x $PARA_POSTFIX &lt; $INPFILE &gt;&gt; $OUTFILE<br>&gt; <br>&gt;  &amp;inputpp<br>&gt;     prefix  = '$FILEA'<br>&gt;     outdir = '$TMP_DIR/'<br>&gt;     filplot = '$FILEA-HOMOb.dat'<br>&gt;     plot_num= 7<br>&gt;     kpoint=1<br>&gt;     kband=7<br>&gt;  /<br>&gt; <br>&gt; $PARA_PREFIX $ESPRESSO/pp.x $PARA_POSTFIX &lt; $INPFILE &gt;&gt; $OUTFILE<br>&gt; <br>&gt; <br>&gt;  &amp;inputpp<br>&gt;  /<br>&gt;  &amp;plot<br>&gt;     nfile = 2<br>&gt;     filepp(1) = '$FILEA-HOMOa.dat'<br>&gt;     weight(1) = 1.0<br>&gt;     filepp(2) = '$FILEA-HOMOb.dat'<br>&gt;     weight(2) = 1.0<br>&gt;     iflag = 3<br>&gt;     output_format = 5<br>&gt;     fileout = '$FILEA-HOMO.plot'<br>&gt;     e1(1) =1.0, e1(2)=1.0, e1(3) = 0.0,<br>&gt;     e2(1) =0.0, e2(2)=0.0, e2(3) = 1.0,<br>&gt;     nx=56, ny=40<br>&gt;  /<br>&gt; <br>&gt; $PARA_PREFIX $ESPRESSO/pp.x $PARA_POSTFIX &lt; $INPFILE &gt;&gt; $OUTFILE<br>&gt; <br>&gt; This will produce a nice .xsf file containing your HOMO orbital, which you can plot with xcrysden. <br>&gt; You may also obtain a cube file, but I cannot remember the output format.<br>&gt; <br>&gt; As for the LUMO, use kpoint=2, and the correct kband numbers and do the same thing.<br>&gt; <br>&gt; I hope this really help... (in Italy I would have said: you owe me a cup of coffee...)<br>&gt; <br>&gt; Giuseppe<br>&gt; <br>&gt; <br>&gt; On Wednesday 25 July 2012 08:43:30 Filipe Camargo Dalmatti Alves Lima wrote:<br>&gt; &gt; Dear Zhan,<br>&gt; &gt; <br>&gt; &gt; The number of electrons on your system determines the occupied bands and<br>&gt; &gt; consequently the HOMO level.<br>&gt; &gt; <br>&gt; &gt; So, What you need to do?<br>&gt; &gt; <br>&gt; &gt; First, check the number of electron that you are using. (If you are using<br>&gt; &gt; the O default pseudopotencials it should be 6 valence electrons)<br>&gt; &gt; Then, you'll have 12 electrons and 6 bands (each bands is occupied by 2<br>&gt; &gt; electrons).<br>&gt; &gt; <br>&gt; &gt; Now check your output file, which is generated using the pw.x code.<br>&gt; &gt; The band number 6 represents your HOMO level and the band number 7 is the<br>&gt; &gt; LUMO one.<br>&gt; &gt; <br>&gt; &gt; So, now you know your bands. Then you can obtain the wavefunction.<br>&gt; &gt; <br>&gt; &gt; You will need to run the pp.x twice: one for HOMO and another for LUMO.<br>&gt; &gt; kband=6 (to plot HOMO)<br>&gt; &gt; and<br>&gt; &gt; kdand=7 (to plot LUMO)<br>&gt; &gt; <br>&gt; &gt; I hope it will solve your problem,<br>&gt; &gt; <br>&gt; &gt; Best regards,<br>&gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt;  Dear PWSCF users,<br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt; I am trying to calculate HOMO and LUMO levels and plot these isosurfaces<br>&gt; &gt; &gt; for O2 molecule.<br>&gt; &gt; &gt; I first relaxed the O2 and then did nscf calculation. then I used pp.x to<br>&gt; &gt; &gt; calculate the HOMO and LUMO levels. but I can not find the HOMO or LUMO<br>&gt; &gt; &gt; level in output files.<br>&gt; &gt; &gt; the code for pp.x is pasted as following:<br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt; &amp;inputpp<br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt;     prefix= 'O2'<br>&gt; &gt; &gt;     outdir= '/scratch/zhan0273/PWSCF/O2/tmp'<br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt; filplot = 'O2'<br>&gt; &gt; &gt; plot_num= 7<br>&gt; &gt; &gt; spin_component=0<br>&gt; &gt; &gt; ! kpoint=40<br>&gt; &gt; &gt; kband=8<br>&gt; &gt; &gt; /<br>&gt; &gt; &gt; &amp;plot<br>&gt; &gt; &gt; nfile = 1<br>&gt; &gt; &gt; filepp(1) = 'O2'<br>&gt; &gt; &gt; weight(1) = 1.0<br>&gt; &gt; &gt; iflag = 3<br>&gt; &gt; &gt; output_format = 5<br>&gt; &gt; &gt; fileout = 'O2.orb.xsf'<br>&gt; &gt; &gt; /<br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt; So please give advice. Thank you all in advance!<br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt; Best regards,<br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt; ------------------------------<br>&gt; &gt; &gt; Franklin Zhan<br>&gt; &gt; &gt; Ph.D student<br>&gt; &gt; &gt; School of Mechanical and Aerospace Engineering,<br>&gt; &gt; &gt; Nanyang Technological University, Singapore.<br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt; <br>&gt; &gt; &gt; _______________________________________________<br>&gt; &gt; &gt; Pw_forum mailing list<br>&gt; &gt; &gt; Pw_forum@pwscf.org<br>&gt; &gt; &gt; http://www.democritos.it/mailman/listinfo/pw_forum<br>&gt; <br>&gt; -- <br>&gt; ********************************************************<br>&gt; - Article premier - Les hommes naissent et demeurent<br>&gt; libres et ¨¨gaux en droits. Les distinctions sociales<br>&gt; ne peuvent ¨ºtre fond¨¨es que sur l'utilit¨¨ commune<br>&gt; - Article 2 - Le but de toute association politique<br>&gt; est la conservation des droits naturels et <br>&gt; imprescriptibles de l'homme. Ces droits sont la libert¨¨,<br>&gt; la propri¨¨t¨¨, la s¨´ret¨¨ et la r¨¨sistance ¨¤ l'oppression.<br>&gt; ********************************************************<br>&gt; <br>&gt;    Giuseppe Mattioli                            <br>&gt;    CNR - ISTITUTO DI STRUTTURA DELLA MATERIA   <br>&gt;    v. Salaria Km 29,300 - C.P. 10                <br>&gt;    I 00015 - Monterotondo Stazione (RM)          <br>&gt;    Tel + 39 06 90672836 - Fax +39 06 90672316    <br>&gt;    E-mail: &lt;giuseppe.mattioli@ism.cnr.it&gt;<br>&gt; _______________________________________________<br>&gt; Pw_forum mailing list<br>&gt; Pw_forum@pwscf.org<br>&gt; http://www.democritos.it/mailman/listinfo/pw_forum<br></div>                                               </div></body>
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