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【分享】能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度圖的繪制及初步分析
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能帶結(jié)構(gòu)和態(tài)密度圖的繪制及初步分析 [ Last edited by mingdong on 2009-8-22 at 12:22 ] |
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38樓2011-09-06 18:00:15
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太感謝了，總算找到一篇適合非固體材料/物理出身人士的基礎(chǔ)教程。深受啟發(fā)，也來談?wù)勔恍├斫�，看看對不對，有沒有共鳴啥的。 （1）為什么K點越多越好？ k點的多少對應(yīng)于實空間中取多少個周期盒子，而周期排列的H越多，就有越多的互相接近而不重疊的能級；如果有無限多盒子，則成能帶；當(dāng)然K點不能無限大，不過不要緊，因為離的越遠的盒子里的原子之間的成鍵越弱，對應(yīng)的能量越高，但升高的越來越慢。。。這就是K點的收斂性。有文獻說，對于金屬體系，總k點數(shù)，kx*ky*kz，要約等于20000/N這個數(shù)量級, N是你的單胞中的總原子數(shù)。即如果只有兩個原子的單胞，怎么也得設(shè)個20*20*20=8000把。。。誰懂的來接著說說這個經(jīng)驗規(guī)則？？？ （2）為什么金屬與半導(dǎo)體需要更多的K點，而緊束縛的有機體系（電子束縛在原子核附近而不離域）并不需要？ 半導(dǎo)體/金屬體系中，不同盒子的對應(yīng)原子之間有明顯的電子相關(guān)（“成鍵”），會產(chǎn)生互相接近而不重疊的能級線，所以一定要用多個鏡像盒子來計算。而緊束縛的有機體系并不需要太多的K點，因為不同盒子對應(yīng)原子的電子并不相互作用（束縛的太緊，不離域啊，不離域就無作用），所以它們的能級是完全重疊的！你用了2個盒子（K=2），計算出來的能級與單個盒子沒有明顯差別，線還是線，沒有帶,band。 這也就是cpmd與pwscf的區(qū)別。cpmd/cp2k適于計算有機體系，比如溶液啥的，因為它對k點的支持不太好；而VASP, pwscf對k點的支持更好。 另外還有一點，不是說非金屬/半導(dǎo)體體系不需要k點，比如本文例子H，一樣需要很多k點，為什么呢？因為離的近啊。這就是cp2k的那幫人說的，周期性第一原理模擬液體，你不需要k點，你只需要一個大的盒子。因為大的盒子，這種鏡像盒子的對應(yīng)原子之間很遠，沒毛作用拉阿！至少多大合適呢？真是個關(guān)鍵問題，have no idea啊，經(jīng)驗中，它們的原子總數(shù)一般在200以上，對應(yīng)約10A的盒子邊長。。。 （3）話說如果是半導(dǎo)體/金屬體系，盒子很大，是不是不需要k點了呢？顯然不是。，取超胞，固然把胞內(nèi)對稱點上原子間的能級線算出來了，但是k點要算的是距離遠達十多個盒子之間的離域電子能級，還是要加的。。。 突然意識到上面說的k點，其實是k點采樣設(shè)置。如果把k理解成倒空間矢量的話，那么盒子越多，則k值越小。。。當(dāng)盒子為無限多，即a=無限大，則k=pi/a~0, 這應(yīng)該就gamma點，倒空間中的原點(0, 0, 0)。第一布利淵區(qū)，就是從原點到X點形成的空間。 X點，就是a=1的點，此時k=pi/a=pi，也可以理解成是k=1(視乎單位)，即二維中的(1,0)點和(0, 1)點。 M點，就是二維倒空間中(1,1)，三維倒空間中的(1, 1, 0)點和(0, 1, 1)點； R點，則是三維倒空間中的(1, 1, 1)點； [ Last edited by ChemiAndy on 2011-9-30 at 10:00 ] |
45樓2011-10-01 04:39:07
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