第一性原理平面波密度泛函計(jì)算軟件DS-PAW是Device Studio平臺(tái)下的一款使用C++開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)第一性原理密度泛函計(jì)算軟件,使用平面波作為基函數(shù)組,其贗勢(shì)是使用投影綴加平面波方法構(gòu)造的。
DS-PAW能夠應(yīng)用于不同場(chǎng)景,例如金屬、半導(dǎo)體、絕緣體、表面、磁性、非磁性和鋰電等;能夠精確預(yù)測(cè)材料的電子分布;能夠進(jìn)行原子幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化;能夠廣泛的應(yīng)用于材料科學(xué)領(lǐng)域。????? ???
本期將給大家介紹DS-PAW band能帶計(jì)算的內(nèi)容。
2.3.band能帶計(jì)算
本節(jié)將從自洽出發(fā)介紹如何使用DS-PAW計(jì)算能帶和投影能帶。以Si體系為例進(jìn)行自洽計(jì)算(見(jiàn)2.2節(jié) ),自洽完成之后準(zhǔn)備能帶計(jì)算和投影能帶計(jì)算,并對(duì)能帶和投影能帶作圖分別進(jìn)行分析。
2.3.1. 能帶計(jì)算輸入文件
輸入文件包含參數(shù)文件band.in、結(jié)構(gòu)文件structure.as和上次自洽計(jì)算得到的二進(jìn)制電荷密度文件rho.bin,band.in如下:
band.in輸入?yún)?shù)介紹:
在能帶計(jì)算中可以盡量保留sys.和cal.的參數(shù)到band.in中,之后設(shè)置能帶計(jì)算特有的參數(shù)即可:
task:本次計(jì)算為band能帶計(jì)算,設(shè)置task為band;
cal.iniCharge:表示讀取電荷密度二進(jìn)制文件,支持絕對(duì)路徑及相對(duì)路徑,這里./表示當(dāng)前路徑下的rho.bin文件;
能帶計(jì)算中新增了一部分能帶相關(guān)的參數(shù),這些參數(shù)只在能帶計(jì)算中起作用:
band.kpointsLabel:表示能帶計(jì)算時(shí)高對(duì)稱(chēng)點(diǎn)標(biāo)簽,一個(gè)band.kpointsCoord對(duì)應(yīng)一個(gè)band.kpointsLabel;
band.kpointsCoord:表示能帶計(jì)算時(shí)高對(duì)此點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo),每三個(gè)數(shù)為一組;
band.kpointsNumber:表示每相鄰兩個(gè)高對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的間隔;
structure.as文件同自洽計(jì)算。(見(jiàn)2.2節(jié))
2.3.2.run程序運(yùn)行
準(zhǔn)備好輸入文件band.in和structure.as以及rho.bin之后,將文件上傳到服務(wù)器上運(yùn)行,按照結(jié)構(gòu)弛豫中介紹的方法執(zhí)行DS-PAW band.in。
2.3.3.analysis計(jì)算結(jié)果分析
根據(jù)上述的輸入文件,計(jì)算完成之后將會(huì)得到DS-PAW.log、band.json這2個(gè)文件。
band.json:能帶計(jì)算完成之后的json數(shù)據(jù)文件;此時(shí)能帶的數(shù)據(jù)也將會(huì)被保存在band.json中,具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解析部分;
使用Device Studio可直接對(duì)band.json文件處理出圖,其操作步驟為:Simulator-->DS-PAW-->Analysis Plot,選擇band.json即可,可根據(jù)作圖要求自定義設(shè)置面板參數(shù),DS處理得到的能帶圖如下所示:
另可使用python進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,具體操作見(jiàn)輔助工具使用教程部分。
2.3.4.ioband自洽中直接計(jì)算能帶
在2.2自洽計(jì)算的輸入文件中加入io.band=true,之后將band相關(guān)參數(shù)寫(xiě)入scf.in中即可。輸入文件如下:
此時(shí)計(jì)算出來(lái)的能帶圖與單獨(dú)計(jì)算得到的能帶圖效果一致。
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:產(chǎn)品教程丨DS-PAW band能帶計(jì)算
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