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Wanghui6383

银虫 (正式写手)

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[交流] 【讨论】第一原理计算结果讨论（系列一）已有3人参与

我个人认为：现在第一原理计算正在蓬勃发展，其计算方法层出不穷，但结果有许多都是相同的。如何正确的分析计算的结果，对我们如何深入理解输入和输出结果文件的物理和化学含义，并利用这些结果说明自己所研究的问题，从而达到进一步预言材料的各种性质，我个人认为是非常重要的。
所以我想专门发个贴子讨论一下：提出一些第一原理计算的结果（有些可能是看别人分析过的，但自己没琢磨透彻），拿出来给大家一起讨论讨论，从讨论中大家互相学习，互相进步。
希望得到版主和广大第一原理虫友的支持。

结果分析：
从DOS图中还可引入“赝能隙”（pseudogap）的概念。也即在费米能级两侧分别有两个尖峰，而两个尖峰之间的DOS并不为零。赝能隙直接反映了该体系成键的共价性的强弱：越宽，说明共价性越强。如果分析的是局域态密度（LDOS），那么赝能隙反映的则是相邻两个原子成键的强弱：赝能隙越宽，说明两个原子成键越强。上述分析的理论基础可从紧束缚理论出发得到解释：实际上，可以认为赝能隙的宽度直接和Hamiltonian矩阵的非对角元相关，彼此间成单调递增的函数关系。

问题：
（1）为什么“赝能隙”能反映体系成键的强弱？（不明白怎样从哈密顿的非对角元分析出来的）
（2）为什么“赝能隙”反映的共价键的强弱？什么反映离子键的强弱？
（3）局域态密度（LDOS）是什么？它和PDOS的区别是什么？

好了，先写这么几个问题，欢迎大家一起讨论，共同提高进步。

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愿意结识从事第一原理研究的学者！

1楼2009-05-09 14:08:32

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Wanghui6383

银虫 (正式写手)

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我对半金属的理解（semimetal）

★ ★ ★ ★ ★
wuli8(金币+5,VIP+0):O(∩_∩)O谢谢 5-11 21:17

半金属
　　metalloid；semi-metals
　　性质介于金属和非金属之间的元素。半金属元素在元素周期表中处于金属向非金属过渡位置，通常包括硼、硅、砷、碲、硒、钋和砹，锗、锑也可归入半金属。若沿元素周期表ⅢA族的硼和铝之间到 ⅤA 族的碲和钋之间画一锯齿形斜线，则贴近这条斜线的元素（除铝外）都是半金属。半金属性脆，呈金属光泽，负电性在1.8～2.4之间，大于金属，小于非金属。半金属与非金属作用时常作为电子给予体，而与金属作用时常作为电子接受体。其氧化物与水作用生成弱酸性或弱碱性的溶液。半金属大多是半导体，具有导电性，电阻率介于金属（10-5欧姆·厘米以下）和非金属（1010欧姆·厘米以上）之间，导电性对温度的依从关系通常与金属相反，如果加热半金属，其电导率随温度的升高而上升。半金属大都具有多种不同物理、化学性质的同素异形体，广泛用作半导体材料。
　　半金属
　　semi-metals
　　半金属这个名词起源于中世纪的欧洲，用来称呼铋，因为它缺少正常金属的延展性，只算得上“半”金属。目前则指导电电子浓度远低于正常金属的一类金属。正常金属的载流子浓度都在1022厘米-3以上。而半金属的载流子浓度在1022～1017厘米-3之间。典型的数据如下：
　　砷　(2.12±0.01)×1020厘米-3
　　锑　(5.54±0.05)×1019厘米-3
　　铋　2.88×1017厘米-3
　　石墨　2.72×1018厘米-3
　　半金属能带的特点，是它的导带与价带之间有一小部分重叠。不需要热激发，价带顶部的电子会流入能量较低的导带底部。因此在绝对零度时，导带中就已有一定的电子浓度，价带中也有相等的空穴浓度。这是半金属与半导体的根本区别。但因重叠较小，它和典型的金属也有所区别。
　　除上述元素外，化合物也可以是半金属，如 Mg2Pb。另有一些化合物，如HgTe、HgSe等禁带宽度等于零，有时称作零禁带半导体，实质上也是半金属。