Bader分析

一、背景

理查德·贝德（Richard Bader）开发了一种将分子分解为原子的直观方法。他对原子的定义纯粹基于电子电荷密度。Bader使用所谓的零磁通表面来划分原子。零通量表面是2D表面，其上电荷密度垂直于表面。通常在分子系统中，电荷密度在原子之间达到最小值，这是将原子彼此分开的自然位置。除了作为分子中原子可视化的直观方案外，Bader的定义通常也可用于电荷分析。例如，Bader体积内的电荷与原子的总电子电荷很接近。电荷分布可用于确定相互作用的原子或分子的多极矩。Bader的分析也被用来定义原子的硬度，可以用来量化从原子中去除电荷的成本。

二、程序下载

1)下载网址:http://theoryNaN.utexas.edu/vtsttools/scripts.html (用到chgsum.pl脚本)

http://theoryNaN.utexas.edu/henkelman/code/bader/download/bader_lnx_64.tar.gz (下载bader处理脚本)

2)将前面下载的内容解压,然后复制到~/bin 文件夹中。
3)如果后面运行的时候遇到权限问题:执行:
chmod u+x ~/bin/chgsum.pl
chmod u+x ~/bin/bader

三、运行

1 优化自己的体系结构:
使用VASP计算,获得稳定的结构。
2 bader电荷分析的计算部分:
1) 将前面优化完的CONTCAR 重命名为POSCAR
2) 设置INCAR:
LAECHG=.TRUE.
LCHARG = .TRUE.
NSW = 0
IBRION = -1 (前面有了NSW = 0, 这个也可以不设置)
3) KPOINTS可以用之前优化计算的,也可设置的稍微大些。

chgsum.pl AECCAR0 AECCAR2
注意: AECCAR0和AECCAR2 是由LAECHG=.TRUE.这个参数控制输出的。结束后，会得到 CHGCAR_sum 这个文件。

四、分析

可以使用该命令运行该程序

    bader CHGCAR -ref CHGCAR_sum

生成以下输出文件：ACF.dat，BCF.dat，AtomVolumes.dat。

ACF.dat包含每个原子的坐标，根据Bader分区与其相关的电荷，根据Bader分区的整体百分比以及到表面的最小距离。如果使用了伪电位，则应将该距离与核心区域的最大截止半径进行比较。

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

AtomVolumes.dat包含已分配给每个原子的每个卷的编号。