<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
</head>
<body style="word-wrap: break-word; -webkit-nbsp-mode: space; line-break: after-white-space;" class="">
Hi Pietro,
<div class=""><br class="">
</div>
<div class="">If I understand your argument correctly, then the same can be said of the 2 electrons of s-Pb localized just above 0eV. These 2 electrons are mainly centered on Pb, hybridized with other orbitals and move with Pb (in addition to 10 d-electrons).
 So the dynamical charge for Pb is ~ -12. Adding zv gives a Born charge of ~2. The PHONON code gives a value of 4.122. So somehow, the 2 electrons from s-Pb should move with sulphur and be loosely attached to Pb as noted by Stefano. The DOS does not seem to
 support this idea.</div>
<div class=""><br class="">
</div>
<div class="">Thanks,</div>
<div class="">Vahid<br class="">
<div><br class="">
<blockquote type="cite" class="">
<div class="">On Apr 15, 2020, at 3:23 AM, Pietro Delugas <<a href="mailto:pdelugas@sissa.it" class="">pdelugas@sissa.it</a>> wrote:</div>
<br class="Apple-interchange-newline">
<div class="">
<div class=""><!-- START CAUTION Box Code -->
<table align="center" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="padding:10px 0 10px 0" width="100%" class="">
<tbody class="">
<tr class="">
<td style="line-height:0px;font-size:0px;mso-line-height-rule:exactly;" class="">
<table align="center" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="background:#707372;background-color:#707372;width:100%;border-radius:5px;overflow:hidden;" class="">
<tbody class="">
<tr class="">
<td style="border-top:solid 8px #fbe122;padding:4px 8px;text-align:left;vertical-align:top;" class="">
<table role="presentation" border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" class="">
<tbody class="">
<tr class="">
<td align="left" class="">
<div style="font-family:Arial,sans-serif;font-size:12px;line-height:16px;text-align:left;color:#ffffff;" class="">
<span style="font-weight:bold;font-size:12px;" class="">CAUTION:</span> The Sender of this email is not from within Dalhousie.</div>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<!-- END CAUTION Box Code -->
<div class="">
<p class=""><font size="-1" class="">Hello <br class="">
</font></p>
<p class=""><font size="-1" class="">from the pdos  2 electrons have <i class="">
moved </i>from Pb 6p to fill the S 3p band, as expected. <br class="">
</font></p>
<p class=""><font size="-1" class="">The 3p band is hybridized with 6s and 6p orbitals of Pb and vice versa. So the S 3p is still made by orbitals centered on S ions but is spread to neighboring Pb ions. If a S ion is displaced it goes closer to some Pb ion
 and far from others, same thing happens dispacing a Pb.  As Stefano wrote the 3p orbitals would still be centered close to the S ion, Bader charge thus would  not change,  but the orbital will now   lean towards the closer Pb and away from those that are now
 a little bit farther,   this enhances the dynamical charge with respect to the oxidation number.</font></p>
<p class=""><font size="-1" class="">Pietro<br class="">
</font></p>
<p class=""><font size="-1" class=""><br class="">
</font></p>
<div class="moz-cite-prefix">On 14/04/20 00:54, Vahid Askarpour wrote:<br class="">
</div>
<blockquote type="cite" cite="mid:EFAC0BCD-DF7D-4A3F-A765-36B3FB09EAA8@dal.ca" class="">
<div class="" style="word-wrap:break-word;
        line-break:after-white-space">
The attached projected DOS for PbS suggests that the Pb s- and p- states have significant DOS and so perhaps the 4 electrons of Pb have not moved to sulphur unless I am reading the DOS incorrectly. The Pb d-states are lower in energy and not shown.
<div class=""><br class="">
</div>
<div class="">Cheers,</div>
<div class="">Vahid</div>
<div class=""><br class="">
</div>
</div>
<div class="" style="word-wrap:break-word;
        line-break:after-white-space">
<div class=""><br class="">
<div class=""><br class="">
<blockquote type="cite" class="">
<div class="">On Apr 13, 2020, at 12:53 PM, Vahid Askarpour <<a href="mailto:vh261281@dal.ca" class="" moz-do-not-send="true">vh261281@dal.ca</a>> wrote:</div>
<br class="x_Apple-interchange-newline">
<div class="">
<div class="">Dear Stefano,<br class="">
<br class="">
Thank you for this quick response. I was following Xavier Gonze’s argument in PRB58, 6224 (1998) Eq. 20 where
<br class="">
<br class="">
Z*(u)=dp/du, where p is the dipole moment and u is the displacement. Since p=u.Z(u), we get<br class="">
<br class="">
Z*(u)=Z(u)+udZ(u)/du, where Z(u) is the static charge.<br class="">
<br class="">
So here the Born charge is given in terms of change in charge.<br class="">
<br class="">
I will try the projected DOS to see if the charge transfer is actually that large.<br class="">
<br class="">
Best,<br class="">
Vahid<br class="">
<br class="">
<blockquote type="cite" class="">On Apr 13, 2020, at 12:35 PM, Stefano de Gironcoli <<a href="mailto:degironc@sissa.it" class="" moz-do-not-send="true">degironc@sissa.it</a>> wrote:<br class="">
<br class="">
CAUTION: The Sender of this email is not from within Dalhousie.<br class="">
<br class="">
I didnt follow completely your argument about the Bader charge but what<br class="">
one should keep in mind is that the effective charge is the change in<br class="">
polarization due to displacement not the change in charge...<br class="">
<br class="">
think of a core electron shell (as the d orbitals of Pb can<br class="">
approximately be considered) ... as you move the atom they follow<br class="">
rigidly (that would make a contribution of 10 not far from your estimate).<br class="">
<br class="">
from the PHONON result it looks like Pb gave away 4 all its valence<br class="">
electrons to S. or rather they are so weakly bound to Pb that they don't<br class="">
follow it, even if they can still belong its Bader volume.<br class="">
<br class="">
it looks a bit extreme but this appears to be the result. You could<br class="">
compute the atomic projected density of states and see if this seems the<br class="">
case.<br class="">
<br class="">
stefano<br class="">
<br class="">
On 13/04/20 17:11, Vahid Askarpour wrote:<br class="">
<blockquote type="cite" class="">Dear QE Community,<br class="">
<br class="">
I have calculated the Born charges using the PHONON code for PbS. The only non-zero elements are the diagonal ones and are 4.122 and -4.168, respectively.<br class="">
<br class="">
In the zstar_eu.f90, Born charges consist of two terms as seen below: a part due to polarization calculation (dynamic) and the other is zv (static) which is the z_valence according to read_upf_v2.f90.<br class="">
<br class="">
do ipol = 1, 3<br class="">
    do na = 1, nat<br class="">
       zstareu (ipol, ipol, na) = zstareu (ipol, ipol, na) + zv (ityp ( na) )<br class="">
    enddo<br class="">
 enddo<br class="">
<br class="">
The zv values for Pb and S are 14 and 6 given in the PSP. If we subtract zv from the Born charges, we get the term due to polarization: -9.878 and -10.168. These values seem too large because of the argument below.<br class="">
<br class="">
To estimate the polarization term, I reduce the alat by 1% and relax the atoms. This shifts the atoms from the unstrained position. I calculate the Bader charges for the unstrained and the strained cases. The change in the Bader charge is related to the atomic
 displacement. I have also tried keeping alat fixed and moving the atoms by 1%.<br class="">
<br class="">
For unstrained PbS, the Bader charges are 12.998 and 7.001.<br class="">
For the strained PbS, they are 13.004 and 6.995.<br class="">
<br class="">
So a ~1% change in atomic positions results in a +/-0.006 change in Bader charge. From this calculation, I expect the contribution from polarization to be u(dZ/du), where u is interatomic distance, which amount to +0.6 for Pb and -0.6 for S.<br class="">
<br class="">
The contribution from polarization I get (0.6 and -0.6) are quite different from the those of the PHONON code (-9.878 and -10.168). I am assuming that the code is correct and my logic is flawed. I would appreciate any thoughts you may have on this discrepancy.<br class="">
<br class="">
Thank you,<br class="">
Vahid<br class="">
<br class="">
<br class="">
Vahid Askarpour<br class="">
Department of physics and atmospheric science<br class="">
Dalhousie University<br class="">
Halifax, NS<br class="">
Canada<br class="">
_______________________________________________<br class="">
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