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MS——DMOL 高手請進：費米能級 功函數(shù) HOMO LUMO 已有1人參與
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第一部分： 1）對于DMOL3 模塊的計算，費米能級是怎么確定的或費米能級是依據(jù)什么確定的？是不是把價帶頂作為費米能級？謝謝！ 2）我用DMOL3 模塊計算了（5,5）戴帽子碳納米管（模型如圖1）的能帶（如圖2和3）和態(tài)密度（如圖4）。圖2是由DMOL3 畫出來的能帶和帶密度圖，圖2給出了帶隙是0.42 Ha （1.1 eV）。圖3 和圖 4 是用Origin 畫出來的能帶和態(tài)密度圖。 問題：DMOL給出的帶隙是1.1 eV， 但是從圖3 和圖4 可以看出剛好有一個能帶和費米能級重合。那么如何判斷這條能帶是全占據(jù)還是半占據(jù)的呢，如果是全占據(jù)的則說明所計算的碳管是半導(dǎo)體，如果是半占據(jù)的那么所計算的碳管是金屬性質(zhì)的，即如何說明所計算的碳管是半導(dǎo)體而不是金屬性質(zhì)的？我在文章中給出所計算的模型（圖1）是一個帶隙為 1.1 eV 的半導(dǎo)體，同時給出了它的態(tài)密度圖（圖4），審稿人提出圖4 說明所計算的模型（圖1）是一個金屬，讓我解釋 附：我所計算的碳管是放在一個20*20*20 A 的 盒子里計算的，這個模型在三維上都處于納米尺寸范圍內(nèi)，可以看做是一個量子點或人工原子。 —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————— 第二部分： 1. dmol 計算會直接給出帶隙大小，請問 在dmol里費米能級是不是定義為價帶頂？我計算 （5,5）戴帽子的碳納米管 的分子占據(jù)軌道得到圖5和圖6的結(jié)果，從結(jié)果來看最高分子占據(jù)軌道（即價帶頂）就是費米能級，費米能級大小為 -5.131 eV。 2. 我用1 中的模型又計算了碳管的功函數(shù)，計算出的結(jié)果如圖7，圖7 顯示 費米能級為 -4.59 eV 注：我所用的模型為（5,5）戴帽子的碳管，另一端用H飽和，放在一個20*20*20 A 的盒子里，然后切（001）面，再添加30 A 的真空層。用dmol計算功函數(shù)必須在一個面上添加真空層。 問題： 1. 為什么1和2兩種計算得到的費米能級不一樣？ 2. dmol在計算功函數(shù)時費米能級是怎么定義的，是指價帶頂（如果是那么為什么2中計算得到的費米能級的值和1中的不一樣）還是指帶隙的中間值（即 （HOMO=LUMO）/ 2 ，1中計算得到的帶隙的中間值為 4.55 eV，這個值和1中得到的費米能級的值幾乎一致）？ 6.jpg 7.jpg 5.jpg 1.jpg 2.jpg 3.jpg 4.jpg |
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2樓2015-01-16 08:44:30
阿Q~~
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3樓2015-01-16 09:13:37
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對于半導(dǎo)體，有人將費米能級定義為價帶頂，有人將費米能級定義為能帶中間值，總的來說不是一個well defined的物理量。金屬的費米能級有確定的物理意義。 功函數(shù)和費米能級不一定一樣。要計算功函數(shù)，零勢能面必須取無窮遠，而一般的DFT計算零食能面選取比較隨意。算功函數(shù)時給出的費米能級可能已經(jīng)減去了靜電勢在六個晶面上的平均值。嚴(yán)格的功函數(shù)計算必須用Delta SCF或GW方法。 能帶比較平直，是因為搭了很大超胞，這一周期和下一周期間原子相互用作很弱，色散關(guān)系就接近孤立的單個周期，也就是一個分子。 我覺得只要把能級圖附帶在態(tài)密度旁邊，就足以證明不是金屬。 |
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7樓2015-01-16 15:58:36
送紅花一朵 |
謝了，請去我這個帖子回復(fù)，http://www.gaoyang168.com/bbs/viewthread.php?tid=8114270&target=self&page=2 我再給你金幣 |
8樓2015-01-17 09:42:44
9樓2015-01-17 09:46:49
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10樓2016-04-18 15:40:11
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