top of page

Maximally localized Wannier orbitals (2)

num_bands         =   16
num_wann          =   5

dis_win_min = -30
dis_win_max =  12
dis_froz_min = -30
dis_froz_max = 2.6

begin projections
C: pz
f= 0.167, 0.333, 0.00: s
f=-0.333,-0.167, 0.00: s
f= 0.167,-0.167, 0.00: s
end projections

write_hr = .true.
bands_plot = .true.
wannier_plot = .true.

wannier_plot_supercell = 3

!exclude_bands=

begin kpoint_path
G   0.00000     0.00000     0.00000   K   0.33333     0.33333     0.00000
K   0.33333     0.33333     0.00000   M   0.50000     0.00000     0.00000
M   0.50000     0.00000     0.00000   G   0.00000     0.00000     0.00000
end kpoint_path

begin unit_cell_cart
bohr
 4.602     0.0000000000     0.0000000000
-2.301    3.98544890821598665238     0.0000000000
 0.0000000000     0.0000000000     18.408
end unit_cell_cart

begin atoms_frac
C  0.0000000  0.0000000  0.00
C  0.3333333  0.6666667  0.00
end atoms_frac

mp_grid           = 12 12 1

begin kpoints
     0.00000000     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.00000000     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.08333333     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.16666667     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.25000000     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.33333333     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.41666667     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.50000000     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.58333333     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.66666667     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.75000000     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.83333333     0.91666667     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.00000000     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.08333333     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.16666667     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.25000000     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.33333333     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.41666667     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.50000000     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.58333333     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.66666667     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.75000000     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.83333333     0.00000000     0.00694444
     0.91666667     0.91666667     0.00000000     0.00694444
end kpoints


 

Save the left as 'graphene.win' and type

$wannier90.x -pp graphene

By this, we prepare nnkp files (graphene.nnkp) to be used by  wannier90.x and graphene.win.

Number of bands and Wannier orbitals:

It should be reminded that num_bands should be equal to the number of bands used in the scf calculation.

·      num_bands         =   16

·      num_wann          =   5

 

Outer window, Inner window:

·      dis_win_min = -30

·      dis_win_max =  12

·      dis_froz_min = -30

·      dis_froz_max = 2.6

Inner window (dis_froz_min and dis_froz_max) indicates a range in the energy within which the original bands are reproduced accurately.

   Outer window (dis_win_min, dis_win_max) is a range in the energy wherein the original bands to be reproduced are contained. Here we set inner bands as -30 eV to 2.6 eV to reproduce the sigma and pi bands near and below the Fermi level.

   This setting of the window is technical in the sense that we need to exclude those bands above 2.6 eV because they have a different orbital character difficult to localize. Outer window, on the other hand, includes all the bands below 12 eV.

projection

·      begin projections

·      C: pz

·      f= 0.167, 0.333, 0.00: s

·      f=-0.333,-0.167, 0.00: s

·      f= 0.167,-0.167, 0.00: s

·      end projections

The bands are to be projected to pz orbital of carbon, which is represented initially by s-type orbitals located at the three positions indicated here.

specification of outputs

·      hr_plot = .true.

·      bands_plot = .true.

·      wannier_plot = .true.

By this, plotted are the Wannier Hamiltonian, Wannier bands, and Wannier wave function. To plot the Wannier wave function, we need to set write_unk = .true. in doing the wannier90.x calculation.

 

Miscellaneous

The input also requires parameters used for the SCF calculation.

bottom of page