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zhangguangping木蟲 (著名寫手)
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[求助]
K點(diǎn)在TranSIESTA計(jì)算中的作用
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在計(jì)算TranSIESTA輸運(yùn)的時(shí)候，如果橫向(x,y方向)使用了周期性邊界條件(這兒指的是真正的電極周期性，而不是程序包默認(rèn)的周期性邊界條件)，那么就需要在對(duì)應(yīng)的二維布里淵區(qū)要取k點(diǎn)。 首先，根據(jù)固體物理我們知道，對(duì)于周期體系，所有的物理量都是k點(diǎn)的函數(shù)。所以要想計(jì)算一個(gè)物理量，需要對(duì)k點(diǎn)求平均。原則上k點(diǎn)需要取無窮多個(gè)才能計(jì)算準(zhǔn)確。但是，考慮到數(shù)值計(jì)算時(shí)間和精度的容忍度，我們可以選擇有限的k點(diǎn)來近似計(jì)算這些物理量。因此，k點(diǎn)越多，計(jì)算結(jié)果越接近準(zhǔn)確值。 在TranSIESTA中，體系的哈密頓對(duì)k點(diǎn)收斂很快，而透射譜的計(jì)算對(duì)k點(diǎn)收斂卻很慢。如圖FIG1是分別采用4*4 k點(diǎn)和20*20 k點(diǎn)的結(jié)果。從計(jì)算結(jié)果可以看出，在費(fèi)米能級(jí)上方附近，4*4的k點(diǎn)有很多尖銳的透射峰。當(dāng)取20*20之后，這個(gè)情況得到緩解。但是如果對(duì)20*20的再繼續(xù)放大，如FIG2,就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這種鋸齒狀的波動(dòng)還是存在。 問題1：這種鋸齒狀的情況以前從來沒有碰到過，并且對(duì)于以前的體系，采用較少的4*4的k點(diǎn)就很平滑了。想請(qǐng)教大家，這種鋸齒狀的透射譜，能說明什么呢？為什么隨著k點(diǎn)的收斂這么慢？這個(gè)能給出一些什么信息呢？ 問題2：對(duì)于計(jì)算透射譜的時(shí)候，這個(gè)k點(diǎn)什么含義呢？為什么要對(duì)k點(diǎn)求平均呢？ 對(duì)于某一個(gè)能量E，要對(duì)所有取的k點(diǎn)求平均。這個(gè)k點(diǎn)對(duì)應(yīng)電子的能量嗎？如果對(duì)應(yīng)的話，是否對(duì)應(yīng)一個(gè)k點(diǎn)（k_x,k_y）有E=(k_x*k_x+k_y*k_y)/2m嗎？那k_z怎么處理呢？ 真心請(qǐng)大牛出來指教. |
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 Siesta（Transiesta、ATK） | 計(jì)算-siesta |
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【答案】應(yīng)助回帖
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sunyang1988: 金幣+2, 謝謝交流 2013-06-09 12:42:25
zhangguangping: 金幣+10, ★有幫助 2013-06-09 17:26:44
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對(duì)于輸運(yùn)圖，計(jì)算的時(shí)候應(yīng)該是單點(diǎn)計(jì)算，也就是跟K點(diǎn)沒有關(guān)系，所以一般我計(jì)算輸運(yùn)的時(shí)候都是取單個(gè)的K點(diǎn)，，具體步驟是先用很多K點(diǎn)優(yōu)化，然后進(jìn)行單點(diǎn)的DFT計(jì)算，最后進(jìn)行輸運(yùn)計(jì)算，關(guān)于為什么取單個(gè)K點(diǎn)，我問過我導(dǎo)師，他說跟K沒關(guān)系，不過好像Datta的第一本關(guān)于輸運(yùn)的里面涉及了 ，最后你這個(gè)輸運(yùn)圖好奇怪,不知道你算得是什么的輸運(yùn)？ |
2樓2013-06-09 12:35:14
zhangguangping
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3樓2013-06-09 16:15:30
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我用的是我導(dǎo)師自己開發(fā)的軟件（PRB 70.085410），類似于ATK的那種，我確實(shí)問過我導(dǎo)師，為什么計(jì)算輸運(yùn)前是進(jìn)行單點(diǎn)的DFT計(jì)算（不是優(yōu)化），而不是取很多的K點(diǎn)，老師的回答只是說跟K點(diǎn)沒有關(guān)系了，可是我明明發(fā)現(xiàn)Qup-Qdown 不一樣。 如果你有興趣讀我導(dǎo)師的博士后，當(dāng)然你可以直接問我導(dǎo)師的（同濟(jì)大學(xué)柯三黃）,我相信他在電子輸運(yùn)這塊應(yīng)該是國內(nèi)頂尖的， |
4樓2013-06-09 17:00:21
zhangguangping
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5樓2013-06-09 17:17:23
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
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建議讀讀有關(guān)波函數(shù)匹配的方法來計(jì)算電子輸運(yùn)的文獻(xiàn)，就可以比較清楚地理解transimission spectra等計(jì)算中的波矢k的含義。 比如：PHYSICAL REVIEW B 70, 045417 (2004) 有關(guān)k點(diǎn)取樣對(duì)transimission spectra計(jì)算的影響： M. Stilling , K. Stokbro & K. Flensberg (2007): Crystalline Magnetotunnel Junctions: Fe-mgo-fe, Fe- feomgo-fe And Fe-aumgoau-fe, Molecular Simulation, 33:7, 557-561 http://www.tandfonline.com/doi/a ... 930508#.UbZstpzRL0c |
6樓2013-06-11 08:18:13
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7樓2013-06-11 08:20:36
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8樓2013-06-11 09:27:29
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9樓2013-06-11 09:28:33
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10樓2013-06-11 11:02:26
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