Why the calculated nonlinear optical coefficients are zero?

Zhang Xiaole · Post by **Zhang Xiaole** » Fri Aug 10, 2012 9:23 am

Dear usrs,
Recently, i am using abinit to calculate the nonliear optical coefficients of GaSe crystal. During the calculations, everything seems ok, however, when i check out the output of anaddb, some properties included nonlinear optical coeficients and piezoelectric constants are zero, which are obviously wrong.
My intput file are modified from tutorial named tnlo_2.*, tnlo_3.*, tnlo_4.* and tnlo_5.*
and this is part of my output file tnlo_5.out

Code: Select all

.Version 6.12.3 of ANADDB 
.(MPI version, prepared for a x86_64_linux_intel12.1 computer) 

.Copyright (C) 1998-2012 ABINIT group . 
 ANADDB comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
 It is free software, and you are welcome to redistribute it
 under certain conditions (GNU General Public License,
 see ~abinit/COPYING or http://www.gnu.org/copyleft/gpl.txt).

 ABINIT is a project of the Universite Catholique de Louvain,
 Corning Inc. and other collaborators, see ~abinit/doc/developers/contributors.txt .
 Please read ~abinit/doc/users/acknowledgments.html for suggested
 acknowledgments of the ABINIT effort.
 For more information, see http://www.abinit.org .

.Starting date : Fri  3 Aug 2012.
- ( at 14h45 )
  

================================================================================

 -outvars9: echo values of input variables ----------------------

 Flags :
     dieflag         1
      nlflag         1
     elaflag         3
   instrflag         1
   piezoflag         3
 Miscellaneous information :
       eivec         1
         asr         1
      chneut         2
 Frequency information :
       nfreq         1
       frmin         0.00000000E+00
       frmax         1.00000000E+01
 Non-linear response information :
      alphon         1
      prtmbm         1
     ramansr         1
 First list of wavevector (reduced coord.) :
       nph1l         1
       qph1l
                     0.00000000E+00  0.00000000E+00  0.00000000E+00    1.000E+00
 Second list of wavevector (cart. coord.) :
       nph2l         1
       qph2l
                     1.00000000E+00  0.00000000E+00  0.00000000E+00    0.000E+00

================================================================================

 read the DDB information and perform some checks

-begin at tcpu      0.027  and twall      0.072 sec

 Real(R)+Recip(G) space primitive vectors, cartesian coordinates (Bohr,Bohr^-1):
 R(1)=  6.7967289  0.0000000  0.0000000  G(1)=  0.1471296  0.0849453  0.0000000
 R(2)= -3.3983644  5.8861399  0.0000000  G(2)=  0.0000000  0.1698906  0.0000000
 R(3)=  0.0000000  0.0000000 29.5058787  G(3)=  0.0000000  0.0000000  0.0338916
 Unit cell volume ucvol=  1.1804268E+03 bohr^3
 Angles (23,13,12)=  9.00000000E+01  9.00000000E+01  1.20000000E+02 degrees
 Now the whole DDB is in central memory

================================================================================

 Dielectric Tensor and Effective Charges 

-begin at tcpu      0.777  and twall      1.314 sec

 anaddb : Zero the imaginary part of the Dynamical Matrix at Gamma,
   and impose the ASR on the effective charges 

 The violation of the charge neutrality conditions
 by the effective charges is as follows :
    atom        electric field
 displacement     direction
       1               1       -0.260554        0.000000
       1               2        0.000000        0.000000
       1               3        0.000000        0.000000
       2               1        0.000000        0.000000
       2               2       -0.260554        0.000000
       2               3        0.000000        0.000000
       3               1        0.000000        0.000000
       3               2        0.000000        0.000000
       3               3        0.000001        0.000000
 
 Effective charge tensors after
 imposition of the charge neutrality,
 and eventual restriction to some part :
   atom    displacement
         1         1    2.079973E+00    0.000000E+00    0.000000E+00
         1         2   -1.771656E-10    2.079973E+00    0.000000E+00
         1         3   -8.161884E-10   -1.593531E-10    9.023934E-01
         2         1   -2.079973E+00    0.000000E+00    0.000000E+00
         2         2    1.773635E-10   -2.079973E+00    0.000000E+00
         2         3    1.313690E-09    1.303659E-09   -9.023934E-01
         3         1    2.079973E+00    0.000000E+00    0.000000E+00
         3         2   -1.774690E-10    2.079973E+00    0.000000E+00
         3         3    8.078678E-10    1.641711E-10    9.023934E-01
         4         1   -2.079973E+00    0.000000E+00    0.000000E+00
         4         2    1.772711E-10   -2.079973E+00    0.000000E+00
         4         3   -1.296802E-09   -1.313427E-09   -9.023934E-01
         5         1    2.079973E+00    0.000000E+00    0.000000E+00
         5         2   -1.774598E-10    2.079973E+00    0.000000E+00
         5         3   -8.078629E-10   -1.641860E-10    9.023934E-01
         6         1   -2.079973E+00    0.000000E+00    0.000000E+00
         6         2    1.772711E-10   -2.079973E+00    0.000000E+00
         6         3    1.296815E-09    1.313573E-09   -9.023934E-01
         7         1    2.079973E+00    0.000000E+00    0.000000E+00
         7         2   -1.771748E-10    2.079973E+00    0.000000E+00
         7         3    8.161866E-10    1.593511E-10    9.023934E-01
         8         1   -2.079973E+00    0.000000E+00    0.000000E+00
         8         2    1.773635E-10   -2.079973E+00    0.000000E+00
         8         3   -1.313705E-09   -1.303789E-09   -9.023934E-01
 Now, the imaginary part of the dynamical matrix is zeroed
 

 Non-linear optical coefficients d (pm/V)
    0.000000    0.000000    0.000000    0.000000    0.000000    0.000000
    0.000000    0.000000    0.000000    0.000000    0.000000    0.000000
    0.000000    0.000000    0.000000    0.000000    0.000000    0.000000
 

 The violation of the Raman sum rule
 by the first-order electronic dielectric tensors is as follows
     atom
  displacement
       1        0.000000000        0.000000000        0.000000000
                0.000000000        0.000000000        0.000000000
                0.000000000        0.000000000        0.000000000
 
       2        0.000000000        0.000000000        0.000000000
                0.000000000        0.000000000        0.000000000
                0.000000000        0.000000000        0.000000000
 
       3        0.000000000        0.000000000        0.000000000
                0.000000000        0.000000000        0.000000000
                0.000000000        0.000000000        0.000000000
 
 

  First-order change in the electronic dielectric 
  susceptibility tensor (Bohr^-1)
  induced by an atomic displacement
  (after imposing the sum over all atoms to vanish)
   atom  displacement
    1          1        0.000000000        0.001502553        0.001348121
                        0.001502553        0.000000000        0.000000000
                        0.001348121        0.000000000        0.000000000
    1          2        0.001502553        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000       -0.001502553        0.001348121
                        0.000000000        0.001348121        0.000000000
    1          3        0.029811829        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000        0.029811829        0.000000000
                        0.000000000        0.000000000       -0.017502503
 
    2          1        0.000000000       -0.002844482       -0.016881410
                       -0.002844482        0.000000000        0.000000000
                       -0.016881410        0.000000000        0.000000000
    2          2       -0.002844482        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000        0.002844482       -0.016881410
                        0.000000000       -0.016881410        0.000000000
    2          3       -0.043933989        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000       -0.043933989        0.000000000
                        0.000000000        0.000000000       -0.101643110
 
    3          1        0.000000000       -0.001502553        0.001348121
                       -0.001502553        0.000000000        0.000000000
                        0.001348121        0.000000000        0.000000000
    3          2       -0.001502553        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000        0.001502553        0.001348121
                        0.000000000        0.001348121        0.000000000
    3          3        0.029811829        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000        0.029811829        0.000000000
                        0.000000000        0.000000000       -0.017502503
 
    4          1        0.000000000        0.002844482       -0.016881410
                        0.002844482        0.000000000        0.000000000
                       -0.016881410        0.000000000        0.000000000
    4          2        0.002844482        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000       -0.002844482       -0.016881410
                        0.000000000       -0.016881410        0.000000000
    4          3       -0.043933989        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000       -0.043933989        0.000000000
                        0.000000000        0.000000000       -0.101643110
 
    5          1        0.000000000       -0.001502553       -0.001348121
                       -0.001502553        0.000000000        0.000000000
                       -0.001348121        0.000000000        0.000000000
    5          2       -0.001502553        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000        0.001502553       -0.001348121
                        0.000000000       -0.001348121        0.000000000
    5          3       -0.029811829        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000       -0.029811829        0.000000000
                        0.000000000        0.000000000        0.017502503
 
    6          1        0.000000000        0.002844482        0.016881410
                        0.002844482        0.000000000        0.000000000
                        0.016881410        0.000000000        0.000000000
    6          2        0.002844482        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000       -0.002844482        0.016881410
                        0.000000000        0.016881410        0.000000000
    6          3        0.043933989        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000        0.043933989        0.000000000
                        0.000000000        0.000000000        0.101643110
 
    7          1        0.000000000        0.001502553       -0.001348121
                        0.001502553        0.000000000        0.000000000
                       -0.001348121        0.000000000        0.000000000
    7          2        0.001502553        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000       -0.001502553       -0.001348121
                        0.000000000       -0.001348121        0.000000000
    7          3       -0.029811829        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000       -0.029811829        0.000000000
                        0.000000000        0.000000000        0.017502503
 
    8          1        0.000000000       -0.002844482        0.016881410
                       -0.002844482        0.000000000        0.000000000
                        0.016881410        0.000000000        0.000000000
    8          2       -0.002844482        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000        0.002844482        0.016881410
                        0.000000000        0.016881410        0.000000000
    8          3        0.043933989        0.000000000        0.000000000
                        0.000000000        0.043933989        0.000000000
                        0.000000000        0.000000000        0.101643110
 

================================================================================

i am really confused with these results. Please give me some guides.
Thanks in advanced.

Cheers!

Sheleon

jzwanzig · Post by **jzwanzig** » Fri Aug 10, 2012 12:31 pm

Please post your abinit input file and anaddb input file.

Zhang Xiaole · Post by **Zhang Xiaole** » Wed Aug 15, 2012 7:58 am

Dear jzwanzig
Sry for my late reply,
This is my abinit input file
tnlo_2.in

Code: Select all

#Definition of lattice parameters
#********************************
            acell      6.7967288946E+00  6.7967288946E+00  2.9505878652E+01 Bohr
            rprim      1.0000000000E+00  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
                      -5.0000000000E-01  8.6602540378E-01  0.0000000000E+00
                       0.0000000000E+00  0.0000000000E+00  1.0000000000E+00
 #Definition of atomic positions and types
#*************************************
   natom       8
   ntypat      2
   znucl       31 34
            typat      1  2  1  2  1  2  1  2
             xred      3.3333333333E-01  6.6666666667E-01  1.7457784279E-01
                       3.3333333333E-01  6.6666666667E-01  6.0234436580E-01
                       6.6666666667E-01  3.3333333333E-01  6.7457784279E-01
                       6.6666666667E-01  3.3333333333E-01  1.0234436580E-01
                       6.6666666667E-01  3.3333333333E-01  8.2542215721E-01
                       6.6666666667E-01  3.3333333333E-01  3.9765563420E-01
                       3.3333333333E-01  6.6666666667E-01  3.2542215721E-01
                       3.3333333333E-01  6.6666666667E-01  8.9765563420E-01
  ixc         3
#Parameters of the SCF cycles
#****************************
   iscf        7
   nstep       100
#Plane wave basis and k-point grid
#*********************************
   ecut        35
   ecutsm      0.5
   dilatmx     1.05
   ngkpt       8 8 8
   nshiftk     1
   shiftk      0.0 0.0 0.5
ndtset  5    jdtset 1 2 3 4 5

#DATASET1 : scf calculation: GS WF in the BZ
#********************************************
   prtden1    1
   kptopt1    1
   toldfe1    1.0d-12
#DATASET2 : non scf calculation: GS WF in the whole BZ
#*****************************************************
   getden2    1
   kptopt2    2
     iscf2   -2
   getwfk2    1
   tolwfr2    1.0d-22
    nband2    18
#DATASET3 : ddk on the MP grid of k-points
#*****************************************
   getwfk3    2
    rfdir3    1 1 1
   rfelfd3    2
   tolwfr3    1.0d-22
    nband3    18
   kptopt3    2
#DATASET4 : ddE on the MP grid of k-points
#*****************************************
   prtden4    1
   getwfk4    2
   getddk4    3
    rfdir4    1 1 1
   rfphon4    1
  rfatpol4    1 8
   tolvrs4    1.0d-12
   rfelfd4    3
    nband4    18
   kptopt4    2
  prepanl4    1

#DATASET5 : 3DTE calculation
#***************************
   getden5    1
  get1den5    4
   getwfk5    2
   get1wf5    4
    nband5    18
   kptopt5    2
optdriver5    5
  rf1elfd5    1
  rf1phon5    1
 rf1atpol5    1 8
   rf1dir5    1 1 1
  rf2elfd5    1
   rf2dir5    1 1 1
  rf3elfd5    1
   rf3dir5    1 1 1

nbdbuf 0

this is my input file for elastic calculation tnlo_3.in

Code: Select all

#Definition of lattice parameters
#********************************
            acell      6.7967288946E+00  6.7967288946E+00  2.9505878652E+01 Bohr
            rprim      1.0000000000E+00  0.0000000000E+00  0.0000000000E+00
                      -5.0000000000E-01  8.6602540378E-01  0.0000000000E+00
                       0.0000000000E+00  0.0000000000E+00  1.0000000000E+00
 #Definition of atomic positions and types
#*************************************
   natom       8
   ntypat      2
   znucl       31 34
            typat      1  2  1  2  1  2  1  2
             xred      3.3333333333E-01  6.6666666667E-01  1.7457784279E-01
                       3.3333333333E-01  6.6666666667E-01  6.0234436580E-01
                       6.6666666667E-01  3.3333333333E-01  6.7457784279E-01
                       6.6666666667E-01  3.3333333333E-01  1.0234436580E-01
                       6.6666666667E-01  3.3333333333E-01  8.2542215721E-01
                       6.6666666667E-01  3.3333333333E-01  3.9765563420E-01
                       3.3333333333E-01  6.6666666667E-01  3.2542215721E-01
   ixc    3
 #Parameters of the SCF cycles
#****************************
   iscf        7
   nstep       100
#Plane wave basis and k-point grid
#*********************************
   ecut        35
   ecutsm      0.5
   dilatmx     1.05
   ngkpt       8 8 8
   nshiftk     1
   shiftk      0.0 0.0 0.5
ndtset 4     jdtset 1 2 3 4
#DATASET1 : scf calculation: GS WF in the BZ
#********************************************
   prtden1    1
   kptopt1    1
   toldfe1    1.0d-12
#DATASET2 : non scf calculation: GS WF in the whole BZ
#*****************************************************
   getden2    1
   kptopt2    2
     iscf2   -2
   getwfk2    1
   tolwfr2    1.0d-22
    nband2    18
#DATASET3 : ddk on the MP grid of k-points
#*****************************************
   getwfk3    2
    rfdir3    1 1 1
   rfelfd3    2
   tolwfr3    1.0d-22
    nband3    18
   kptopt3    2

#DATASET4 : strain response
#**************************
   getwfk4    2
   getddk4    3
    rfdir4    1 1 1
   rfstrs4    3
   toldfe4    1.0d-12
    nband4    18
   kptopt4    2

nbdbuf 0
# add to conserve old < 6.7.2 behavior for calculating forces at each SCF step
 optforces 1

the last is my annadb input file tnlo_5.in

Code: Select all

# General information
#**********************
   rfmeth  1
   enunit  0
   eivec   1
   asr     1
   chneut  2
   slectz  0

# Flags
#*******
   dieflag  1
   ifcflag  0
   thmflag  0
    nlflag  1
   elaflag  3

# Nonlinear response calculation
#*******************************
   ramansr  1
    alphon  1
    prtmbm  1
# Wavevector list number 1
**************************
     nph1l  1
     qph1l  0.0 0.0 0.0 1.0
# Wave vector list no. 2
#***********************
     nph2l  1
     qph2l  1.0 0.0 0.0 0.0
# This line added when defaults were changed (v5.3) to keep the previous, old behaviour
  symdynmat 0

ABINIT Discussion Forums

Why the calculated nonlinear optical coefficients are zero?

Why the calculated nonlinear optical coefficients are zero?

Re: Why the calculated nonlinear optical coefficients are ze

Re: Why the calculated nonlinear optical coefficients are ze