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llh2010

至尊木虫 (著名写手)

[交流] 关于电子有效质量计算方法的问题

计算有效质量时,将距离转换成Bohr-1,但在右下角这个公式中
关于电子有效质量计算方法的问题
原帖 http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=9806163&fpage=1&target=blank

如果Col(A)的数据是用VASP计算(或P4VASP)得到,那么Col(A)为倒格子中K点之间的距离,单位已经是1/Å了(数值需要乘以2π这个常数),a为晶格常数(单位为Å),则1/a单位也为1/Å
关于电子有效质量计算方法的问题-1
因此这个公式的结果单位为1/Å2。
而需要转换成的是长度的-1次方。Bohr和Å转换只是一个倍数关系,不会出现-2次方的关系,因此这个公式在量纲上应该是有问题的。


附上为什么在VASP(或P4VASP)结果中Col(A)的单位为1/Å。
这是我从VASP中的OUTCAR中截的图。
关于电子有效质量计算方法的问题-2
正格基矢(direct lattice vectors)的三个分量(三行)在xyz轴上的分量(三列)单位都是Å。
下面是计算倒格基矢(reciprocal lattice vectors)的方法
关于电子有效质量计算方法的问题-3
可以看到输出的晶胞体积以及倒格基矢和上面的图中VASP的倒格基矢是一样的。以b1为例,a2叉乘a3,根据矩阵叉乘的法则
关于电子有效质量计算方法的问题-4
叉乘后在xyz轴上的分量的单位为Å2,
再除以体积V(单位Å3)后,单位变成Å2 /Å3=Å-1,即1/Å
但是VASP在计算倒格基矢时没有乘以2π(图中(*xxx*)注释部分),因此在长度转换时要把数值先乘以2π。

不知道我的推导有没有问题,还是关于有效质量计算的那个长度转换公式我理解的不对,请各位虫友讨论指正,谢谢!

[ Last edited by llh2010 on 2016-8-19 at 09:26 ]
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llh2010

至尊木虫 (著名写手)

引用回帖:
29楼: Originally posted by wobure at 2016-08-21 14:46:33
楼主分析得很细。简而言之,vasp OUTCAR的倒格矢的单位为2*pi/Å,而k点距离是由k点的分数坐标化成直角坐标(分数坐标点乘倒格矢)后用距离公式即可。侯博士提取能带的小程序pbnd.x就是以这个算法写的,因此它输 ...

是的,你说的完全正确!k点的分数坐标矩阵点乘倒格基矢矩阵,得到直角坐标,此时单位就是2π/Å,或者说直角坐标的数值乘以2π后单位就是1/Å(可能这个单位更好理解些)。再用两点间的距离公式,就可以算出k点间的距离。
只要理解这些,做能带图就不在话下,即使只用vasp的原始数据都可以做出图来(虽然用现成的软件会方便些),也就不用纠结其他软件的单位换算问题了。
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31楼2016-08-21 16:42:39
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llh2010(金币+1): 谢谢参与
4楼2016-08-19 09:04:39
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obaica

禁言 (著名写手)


llh2010(金币+1): 谢谢参与
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8楼2016-08-19 09:10:51
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鱼马丢

禁虫 (职业作家)


llh2010(金币+1): 谢谢参与
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10楼2016-08-19 09:15:18
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