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天罡寒星

木虫 (著名写手)

[求助] 利用能带曲线计算载流子的有效质量，跟文献中差一两个数量级，什么原因？ 已有1人参与

利用能带曲线计算载流子的有效质量:
1、        利用VASP程序包计算性质，得到能带曲线，如图所示（附图）
2、        利用公式（1）（附图）
对某一方向（例如：G    Z）曲线求导（或者采用y = A + BX + CX2拟合）得到的有效质量me* = 3×10-5 m0 和  mh* = 1×10-2 m0，  跟你们的计算值me* = 0.32 m0和mh* = 0.36 m0相比，差别比较大。
3、        求导方法  公式（2）附图
方法一：对上面公式采用能量曲线对横坐标二次求导，得到G点对应的二次导数数值为A，单位：eV/(2π/a)2， 其中a为晶格常数。然后带入公式（1）计算有效质量。
方法二: 根据公式y = A + BX+ CX2对能带曲线进行拟合,得到参数C，则2C即为公式（2）的数值，单位：eV/(2π/a)2，带入公式（1）计算有效质量。

利用能带曲线计算载流子的有效质量，跟文献中差一两个数量级，什么原因？
能带图.png


利用能带曲线计算载流子的有效质量，跟文献中差一两个数量级，什么原因？-1
1.png


利用能带曲线计算载流子的有效质量，跟文献中差一两个数量级，什么原因？-2
2.png
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只为成功寻理由，不为失败找借口
1楼 2015-11-30 22:08:20
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

zyqh

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
天罡寒星: 金币+10, ★★★很有帮助 2015-12-04 08:57:53
liliangfang: 金币+1, 谢谢交流 2015-12-05 08:22:13
引用回帖:
5楼: Originally posted by 天罡寒星 at 2015-12-03 19:20:24
收到消息了吗？麻烦提供点帮助吧...

你的纵坐标是 能量（ev) 换算成原子单位制的话， E/27.211
横坐标是 2 pi/ angstrom = 2 *3.1415*0.529 单位为 1/bohr。
简而言之，得到的能量值除以27.211
                            路径值乘以 2 *3.1415*0.529
然后再拟合或者直接二次求导就可以了。
你可以按照我说的这个去测试下，看能够和文献对得到不？
有问题再做交流
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天罡寒星
雨后方能见彩虹
6楼2015-12-03 20:31:48
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天罡寒星

木虫 (著名写手)
送红花一朵
引用回帖:
6楼: Originally posted by zyqh at 2015-12-03 20:31:48
你的纵坐标是 能量（ev) 换算成原子单位制的话， E/27.211
横坐标是 2 pi/ angstrom = 2 *3.1415*0.529 单位为 1/bohr。
简而言之，得到的能量值除以27.211
                            路径值乘以 2 *3.1415* ...

我刚才按照你的步骤测试了一下，数量级貌似对上了，不过还有一问题，拟合或者直接二次求导的数据，直接取倒数，就得到有效质量了吗？这个有效质量的单位是什么呢？是不是m0（电子质量），还是单位是10*10-31呢？得出来的数据需不需要除以电子的质量呢？谢谢
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只为成功寻理由，不为失败找借口
10楼2015-12-04 09:46:44
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天罡寒星

木虫 (著名写手)
引用回帖:
11楼: Originally posted by zyqh at 2015-12-04 10:28:38
对上了就好，要想具体数字比较接近，能带一定要算得准确。单位是m0!你的实验值是多少？计算的是多少？方便贴出来看下不？看相差多少
...

补充一下，假如先进行二次多项式拟合，再求二阶导，得出的数据是：空穴有效质量是1.7mo，电子有效质量是0.39mo，路径是Gamma- Z，偏差更大了。
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只为成功寻理由，不为失败找借口
15楼2015-12-04 16:18:02
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普通回帖

tsglss

铁杆木虫 (著名写手)
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做好自己
2楼2015-12-01 12:55:15
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zyqh

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
天罡寒星: 金币+10, ★有帮助 2015-12-01 15:35:24
liliangfang: 金币+1, 谢谢交流 2015-12-01 20:48:19
你的横坐标单位一定要弄清楚，不知道你是用什么脚本处理的，如果是侯博士的pbnd.f 处理得到的能带图
那么横坐标就是 2pi/angstrom 纵坐标单位为ev， 把单位换算成相应的原子单位制即 bohr制， 直接就二阶导数，再取倒数就是有效质量了，公式前面的系数h拔在原子单位制中都取做1了。
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雨后方能见彩虹
3楼2015-12-01 13:25:33
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天罡寒星

木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by zyqh at 2015-12-01 13:25:33
你的横坐标单位一定要弄清楚，不知道你是用什么脚本处理的，如果是侯博士的pbnd.f 处理得到的能带图
那么横坐标就是 2pi/angstrom 纵坐标单位为ev， 把单位换算成相应的原子单位制即 bohr制， 直接就二阶导数，再取 ...

我是用P4VASP软件处理的能带，应该纵坐标的单位是eV，横坐标的单位是2pi/angstrom，我已经知道了需要转换成bohr制单位算的准确，但是不知道怎么转换，你有具体的转化公式或者详细的说明资料吗？这一块我不是很懂，h拔都取做1呢？等等都不明白，麻烦再提供进一步的帮助吧，谢谢！
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只为成功寻理由，不为失败找借口
4楼2015-12-01 15:43:28
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天罡寒星

木虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by zyqh at 2015-12-01 13:25:33
你的横坐标单位一定要弄清楚，不知道你是用什么脚本处理的，如果是侯博士的pbnd.f 处理得到的能带图
那么横坐标就是 2pi/angstrom 纵坐标单位为ev， 把单位换算成相应的原子单位制即 bohr制， 直接就二阶导数，再取 ...

收到消息了吗？麻烦提供点帮助吧
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只为成功寻理由，不为失败找借口
5楼2015-12-03 19:20:24
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zyqh

铁杆木虫 (著名写手)
对了，不知道你迁移率算过没？
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雨后方能见彩虹
7楼2015-12-03 20:32:54
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天罡寒星

木虫 (著名写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by zyqh at 2015-12-03 20:31:48
你的纵坐标是 能量（ev) 换算成原子单位制的话， E/27.211
横坐标是 2 pi/ angstrom = 2 *3.1415*0.529 单位为 1/bohr。
简而言之，得到的能量值除以27.211
                            路径值乘以 2 *3.1415* ...

好的，我试试，很感谢！
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只为成功寻理由，不为失败找借口
8楼2015-12-04 08:58:07
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天罡寒星

木虫 (著名写手)
引用回帖:
7楼: Originally posted by zyqh at 2015-12-03 20:32:54
对了，不知道你迁移率算过没？

没算过呀
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只为成功寻理由，不为失败找借口
9楼2015-12-04 08:58:18
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