【讨论】第一原理计算结果讨论（系列一） - 第一性原理 - Wien2k&FLAPW&ELK

11楼2009-05-10 15:54:48

Wanghui6383

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Originally posted by yzcluster at 2009-5-10 15:47:
由你的态密度来看，应该是一种半金属（如果你的态密度计算本身没有什么问题的话）。其导带底和价带顶在费米能级（也就是图中E=0处）有少量的重叠。但是，由于DFT常常低估带隙，所以你要小心，因为真实情况也可能是 ...

非常感谢你的交流。
但是，我不完全赞同你的观点。
原因：不能仅仅从总态密度的“导带底和价带顶在费米能级（也就是图中E=0处）有少量的重叠”来断定它是半金属，因为有些碱土金属的“导带底和价带顶在费米能级（也就是图中E=0处）也有一定的重叠”。
所以，还应该看一下它的自旋极化态密度图，即自旋向上和向下的两个态密度。如果费米能级与自旋向上的态密度图（能带图也可类似说明问题）相交而处于自旋向下的态密度图的能隙中，则此体系具有明显的自旋极化现象，而该体系则称之为半金属。

不知道我解释的是否正确，请版主和各位虫友指正。鼓励交流。

愿意结识从事第一原理研究的学者！

12楼2009-05-10 19:50:25

Wanghui6383

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引用回帖:

版主：
你好。对于这个结果分析中我提出的问题，你有什么建议和看法，欢迎交流。（各位虫友都可以交流，互相学习）

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？

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13楼2009-05-10 19:54:30

yzcluster

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其实，典型的金属的能带填充，无非分为这么几类。第一，就是价带本身就没有充满，比如钠，钾等等，就是这种情况。还有一种情况是，价带本身是满的，比如你所说的碱涂金属，其原子最外层电子为ns2，按道理，在固体时是满价带，应该是半导体或是绝缘体，但是，由于s带跟p带有交叠，导致两个带都不满，所以是金属。典型的金属，一般来说，在费米面附近态密度是很大的，因此费米能级处的电子比较多，有利用导电。

然而，对与半金属，情况就不同了。关键在于，半金属费米面出的态密度比较小，占据电子比较少，因此跟典型的金属比，导电能力很差。但是，半金属跟半导体又不一样。特别是当T=0时，严格来讲，半导体是没有载流子的。但是半金属有载流子（虽然跟正常金属比相差很远。另外，这里不考虑超导相变问题）

你可以看看我发的帖子
http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=1322428&fpage=1

[ Last edited by yzcluster on 2009-5-10 at 20:48 ]

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14楼2009-05-10 20:30:54

化学小工

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个人感觉这个图不应该认为是价带与导带的重叠，因为vasp的dos并不是非常准，和你的计算参数关系特别大，这样的图我有好多，但是如果从bandstructure中看的话基本上是窄带半导体，而halfmetal的话，至少需要具有自旋带，这个是halfmetal的基本定义，不过我看yzcluster说得大概好像就是这个意思

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15楼2009-05-10 20:45:07

y1ding

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Originally posted by Wanghui6383 at 2009-5-10 19:50:

非常感谢你的交流。
但是，我不完全赞同你的观点。
原因：不能仅仅从总态密度的“导带底和价带顶在费米能级（也就是图中E=0处）有少量的重叠”来断定它是半金属，因为有些碱土金属的“导带底和价带顶在费米 ...

半金属对应的英文有两种:一为semimetal,一为halfmetal
我感觉你们针对的半金属是不一样的

16楼2009-05-10 21:43:47

y1ding

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Originally posted by 化学小工 at 2009-5-10 20:45:
个人感觉这个图不应该认为是价带与导带的重叠，因为vasp的dos并不是非常准，和你的计算参数关系特别大，这样的图我有好多，但是如果从bandstructure中看的话基本上是窄带半导体，而halfmetal的话，至少需要具有自 ...

他说的一应该是semimatal.

17楼2009-05-10 21:44:49

化学小工

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对，哈哈，halfmetal还没有好的中文翻译，说得对

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18楼2009-05-10 22:40:01

Wanghui6383

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Originally posted by y1ding at 2009-5-10 21:43:

半金属对应的英文有两种:一为semimetal,一为halfmetal
我感觉你们针对的半金属是不一样的

众说纷纭，有点蒙了。为了让这个问题更加明朗化，麻烦版主您对英文中的semi-metal和halfmetal给个明确的区分，最好能给出个图对比一下。
我和广大虫友先谢谢您了。

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19楼2009-05-10 22:42:09

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Originally posted by 化学小工 at 2009-5-10 22:40:
对，哈哈，halfmetal还没有好的中文翻译，说得对

您好，首先非常感谢你的交流。
从你的“个人感觉这个图不应该认为是价带与导带的重叠，因为vasp的dos并不是非常准，和你的计算参数关系特别大，这样的图我有好多，但是如果从bandstructure中看的话基本上是窄带半导体，而halfmetal的话，至少需要具有自 ... ”中可以说明，你认为halfmetal需要自旋态密度，而yiding说你说的是semi-metal，而现在你又说“对，哈哈，halfmetal还没有好的中文翻译，说得对”，这说明你赞同yiding的semi-metal观点。你自相矛盾了？？？
另外，如果你知道semi-metal和halfmetal的区别，还老家你一解释说明一下，让这个问题明朗化，最好有图说明。多谢。鼓励交流。

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20楼2009-05-10 22:49:44