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与狼共舞701

金虫 (小有名气)

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[交流] MS——DMOL 高手请进：费米能级功函数 HOMO LUMO已有1人参与

第一部分：
1）对于DMOL3 模块的计算，费米能级是怎么确定的或费米能级是依据什么确定的？是不是把价带顶作为费米能级？谢谢！
2）我用DMOL3 模块计算了（5,5）戴帽子碳纳米管（模型如图1）的能带（如图2和3）和态密度（如图4）。图2是由DMOL3 画出来的能带和带密度图，图2给出了带隙是0.42 Ha （1.1 eV）。图3 和图 4 是用Origin 画出来的能带和态密度图。
问题：DMOL给出的带隙是1.1 eV，但是从图3 和图4 可以看出刚好有一个能带和费米能级重合。那么如何判断这条能带是全占据还是半占据的呢，如果是全占据的则说明所计算的碳管是半导体，如果是半占据的那么所计算的碳管是金属性质的，即如何说明所计算的碳管是半导体而不是金属性质的？我在文章中给出所计算的模型（图1）是一个带隙为 1.1 eV 的半导体，同时给出了它的态密度图（图4），审稿人提出图4 说明所计算的模型（图1）是一个金属，让我解释
附：我所计算的碳管是放在一个20*20*20 A 的盒子里计算的，这个模型在三维上都处于纳米尺寸范围内，可以看做是一个量子点或人工原子。

——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
第二部分：
1. dmol 计算会直接给出带隙大小，请问在dmol里费米能级是不是定义为价带顶？我计算（5,5）戴帽子的碳纳米管的分子占据轨道得到图5和图6的结果，从结果来看最高分子占据轨道（即价带顶）就是费米能级，费米能级大小为 -5.131 eV。
2. 我用1 中的模型又计算了碳管的功函数，计算出的结果如图7，图7 显示费米能级为 -4.59 eV
注：我所用的模型为（5,5）戴帽子的碳管，另一端用H饱和，放在一个20*20*20 A 的盒子里，然后切（001）面，再添加30 A 的真空层。用dmol计算功函数必须在一个面上添加真空层。

问题：
1. 为什么1和2两种计算得到的费米能级不一样？
2. dmol在计算功函数时费米能级是怎么定义的，是指价带顶（如果是那么为什么2中计算得到的费米能级的值和1中的不一样）还是指带隙的中间值（即（HOMO=LUMO）/ 2 ，1中计算得到的带隙的中间值为 4.55 eV，这个值和1中得到的费米能级的值几乎一致）？

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1楼2015-01-15 20:36:30

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引用回帖:

4楼: Originally posted by liqizuiyang at 2015-01-16 09:14:31
楼主搭建的模型实际上是一个大分子。分子只有能级，没有能带，也没有价带顶和导带底，只有HOMO和LUMO。

图2和图3中有一个能级与费米能级重合，应该是程序将HOMO能量视作费米能级，并平移至0eV所致；图4态密度像金 ...

三楼你好！
1. 从图5和图6可以推出软件是将HOMO当做为费米能级。但是我用同一种模型计算其功函数的得到的费米能级却不是HOMO的能量值，如图7，参见第二部分问题2，请问这个怎么解释啊，同一种软件在计算不同性质时的费米能级的参考点可以不一样吗
2. 我的态密度的展宽是0.0015，已经很小了，和用展宽0.0005画出来的态密度没有区别。就是我的能级都比较平直，这个如何解释