本教程介绍基于VASP的 的完整 BSE 计算流程：以单层 MoSe2为例，从基态自洽场出发，经 GW 准粒子修正至 BSE 激子求解，最终通过VaspBandUnfolding的 bseplot 功能实现倒空间与实空间激子可视化。涵盖 INCAR 参数详解、关键文件生成逻辑及常见报错处理，适用于二维材料激子效应的入门级研究。

https://github.com/QijingZheng/VaspBandUnfolding/tree/master

pip install -r requirements.txt# optionalpip install -r requirements-optional.txt

git clone https://github.com/QijingZheng/VaspBandUnfoldingcd VaspBandUnfoldingpip install .

pip install git+https://github.com/QijingZheng/VaspBandUnfolding

Mo  Se                                     1.00000000000000          3.3199999999999998    0.0000000000000000    0.0000000000000000    -1.6599999999999999    2.8752043405643399    0.0000000000000000     0.0000000000000000    0.0000000000000000   20.0000000000000000   Mo   Se     1     2Direct  0.6666666666666643  0.3333333333333357  0.5000000000000000  0.3333333333333357  0.6666666666666643  0.4164573917861947  0.3333333333333357  0.6666666666666643  0.5835426082138053

默认INCAR,生成WEVACAR和CHGCAR,也可用来读取NBANDS

Global ParametersISTART =  1            (Read existing wavefunction, if there)ISPIN  =  1            (Non-Spin polarised DFT)# ICHARG =  11         (Non-self-consistent: GGA/LDA band structures)LREAL  = .FALSE.       (Projection operators: automatic)# ENCUT  =  400        (Cut-off energy for plane wave basis set, in eV)# PREC   =  Accurate   (Precision level: Normal or Accurate, set Accurate when perform structure lattice relaxation calculation)LWAVE  = .TRUE.        (Write WAVECAR ornot)LCHARG = .TRUE.        (Write CHGCAR ornot)ADDGRID= .TRUE.        (Increase grid, helps GGA convergence)LASPH  = .TRUE.        (Give more accurate total energies and band structure calculations)PREC   = Accurate      (Accurate strictly avoids any aliasing or wrap around errors)# LVTOT  = .TRUE.      (Write total electrostatic potential into LOCPOT ornot)# LVHAR  = .TRUE.      (Write ionic + Hartree electrostatic potential into LOCPOT ornot)# NELECT =             (No. of electrons: charged cells, be careful)# LPLANE = .TRUE.      (Real space distribution, supercells)# NWRITE = 2           (Medium-level output)# KPAR   = 2           (Divides k-grid into separate groups)# NGXF    = 300        (FFT grid mesh density for nice charge/potential plots)# NGYF    = 300        (FFT grid mesh density for nice charge/potential plots)# NGZF    = 300        (FFT grid mesh density for nice charge/potential plots)Electronic RelaxationISMEAR =  0SIGMA  =  0.05EDIFF  =  1E-08

Electronic RelaxationISMEAR =  0SIGMA  =  0.05EDIFF  =  1E-08GW Calculation including LWANNIER90 TAGALGO      =  GW0LSPECTRAL = .TRUE.NOMEGA    =  60NEDOS     =  2000NELM      =  1         (1-G0W0, 4-GW0)NBANDS    =            (Take the same number of bands in the previous step)# LWANNIER90 =.TRUE.   (Switches on the interface between VASP and WANNIER90)

    指定执行 G0W0 计算（单次 GW 修正，不自洽更新 QP 能量）。VASP 6.3+ 建议改用 ALGO = EVGW0，功能相同。

 使用全频域的 谱函数法 计算 GW 自能。

：频率网格点数。用于计算屏蔽库仑相互作用 W(ω) 的复频率积分。只在 GW 步骤必需，BSE 步骤保留此值以读取前一步的 WFULL 文件。

Electronic RelaxationISMEAR =  0SIGMA  =  0.05EDIFF  =  1E-08BSE CalculationALGO      =  BSENBANDSO   =  4NBANDSV   =  4

    Bethe-Salpeter 方程求解器。进入 VASP 的 BSE 模块，求解电子-空穴对的本征值问题。

：BSE 活性价带数。4 = 包含最高 4 个价带参与激子形成。

：BSE 活性导带数。4 = 包含最低 4 个导带参与激子形成。

K-Spacing Value to Generate K-Mesh: 0.0400Gamma  12  12   10.0  0.0  0.0

NBANDS  =    144LOPTICS = .TRUE.ISYM = 0

NBANDS可先不加，或根据以往自洽OUTCAR中查找然后取2-5倍，完成计算后即可获得LOCPOT WAVEDER 和WAVECAR 等文件，

然后将INCAR.step3复制为INCAR，并加入

然后运行GW计算，这一步会比较耗时，

完成计算后，生成W.tmp和  WFULL.tmp文件，供BSE流程读取

此时将INCAR.step4复制为INCAR，并加入

NOMEGA = 60ANTIRES = 0LHARTREE = .TRUE.LADDER = .TRUE.LTRIPLET = .FALSE.LORBIT = 11OMEGAMAX = 6NBSEEIG=10ISYM = 0NBANDS    =       144

包含 Hartree/exchange 项。这是电子-空穴交换相互作用（排斥项），源于 Pauli 不相容原理。

：包含直接相互作用（ladder 图）。这是屏蔽库仑吸引项，导致激子束缚。

：反共振项处理。0 = 仅保留共振项忽略反共振项，简化计算。

：三重态激子开关。.FALSE. = 只计算单重态（singlet）。

：输出到 BSEFATBAND 的激子本征态数。10 = 前 10 个激子

。没有这个参数 VASP 不写 BSEFATBAND。

完成计算最后可生成BSEFATBAND文件，

使用bseplot 命令绘制第一布里渊区里的投影

bseplot bz --input BSEFATBAND --poscar POSCAR --exciton 1

bseplot realspace \>     --bsefatband BSEFATBAND \>     --wavecar WAVECAR \>     --poscar POSCAR \>     --exciton 1 \>     --hole 0.5,0.5,0.5 \>     --supercell '12 12 1'

VASP GW+BSE计算激子和可视化

人工智能

算法

开发工具

本教程详细讲解单层MoSe2的BSE计算流程，从基态自洽到GW修正和激子求解，包含INCAR参数设置、关键文件生成及可视化操作。提供VaspBandUnfolding软件安装指南，实现倒空间与实空间激子可视化，适合二维材料激子效应研究。

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