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【分享】能带结构和态密度图的绘制及初步分析
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能带结构和态密度图的绘制及初步分析 [ Last edited by mingdong on 2009-8-22 at 12:22 ] |
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太感谢了，总算找到一篇适合非固体材料/物理出身人士的基础教程。深受启发，也来谈谈一些理解，看看对不对，有没有共鸣啥的。 （1）为什么K点越多越好？ k点的多少对应于实空间中取多少个周期盒子，而周期排列的H越多，就有越多的互相接近而不重叠的能级；如果有无限多盒子，则成能带；当然K点不能无限大，不过不要紧，因为离的越远的盒子里的原子之间的成键越弱，对应的能量越高，但升高的越来越慢。。。这就是K点的收敛性。有文献说，对于金属体系，总k点数，kx*ky*kz，要约等于20000/N这个数量级, N是你的单胞中的总原子数。即如果只有两个原子的单胞，怎么也得设个20*20*20=8000把。。。谁懂的来接着说说这个经验规则？？？ （2）为什么金属与半导体需要更多的K点，而紧束缚的有机体系（电子束缚在原子核附近而不离域）并不需要？ 半导体/金属体系中，不同盒子的对应原子之间有明显的电子相关（“成键”），会产生互相接近而不重叠的能级线，所以一定要用多个镜像盒子来计算。而紧束缚的有机体系并不需要太多的K点，因为不同盒子对应原子的电子并不相互作用（束缚的太紧，不离域啊，不离域就无作用），所以它们的能级是完全重叠的！你用了2个盒子（K=2），计算出来的能级与单个盒子没有明显差别，线还是线，没有带,band。 这也就是cpmd与pwscf的区别。cpmd/cp2k适于计算有机体系，比如溶液啥的，因为它对k点的支持不太好；而VASP, pwscf对k点的支持更好。 另外还有一点，不是说非金属/半导体体系不需要k点，比如本文例子H，一样需要很多k点，为什么呢？因为离的近啊。这就是cp2k的那帮人说的，周期性第一原理模拟液体，你不需要k点，你只需要一个大的盒子。因为大的盒子，这种镜像盒子的对应原子之间很远，没毛作用拉阿！至少多大合适呢？真是个关键问题，have no idea啊，经验中，它们的原子总数一般在200以上，对应约10A的盒子边长。。。 （3）话说如果是半导体/金属体系，盒子很大，是不是不需要k点了呢？显然不是。，取超胞，固然把胞内对称点上原子间的能级线算出来了，但是k点要算的是距离远达十多个盒子之间的离域电子能级，还是要加的。。。 突然意识到上面说的k点，其实是k点采样设置。如果把k理解成倒空间矢量的话，那么盒子越多，则k值越小。。。当盒子为无限多，即a=无限大，则k=pi/a~0, 这应该就gamma点，倒空间中的原点(0, 0, 0)。第一布利渊区，就是从原点到X点形成的空间。 X点，就是a=1的点，此时k=pi/a=pi，也可以理解成是k=1(视乎单位)，即二维中的(1,0)点和(0, 1)点。 M点，就是二维倒空间中(1,1)，三维倒空间中的(1, 1, 0)点和(0, 1, 1)点； R点，则是三维倒空间中的(1, 1, 1)点； [ Last edited by ChemiAndy on 2011-9-30 at 10:00 ] |
45楼2011-10-01 04:39:07