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atk:伏安特性曲线_iv曲线

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atk:伏安特性曲线_iv曲线 [2016/12/30 10:45] – [计算的原理] dong.dongatk:伏安特性曲线_iv曲线 [2018/03/20 18:40] – liu.jun
行 30: 行 30:
 ==== 自洽的非平衡态格林函数方法 ==== ==== 自洽的非平衡态格林函数方法 ====
  
-ATK默认采用自洽的非平衡态格林函数（NEGF）方法计算非零偏压下的电流，此时体系的电子态处于非平衡态。+QuantumATK默认采用自洽的非平衡态格林函数（NEGF）方法计算非零偏压下的电流，此时体系的电子态处于非平衡态。
  
 由于这时考虑了透射谱形状随偏压的变化（见上一节图），因此如下所示的体系出现了负微分电阻（NDR）效应。 由于这时考虑了透射谱形状随偏压的变化（见上一节图），因此如下所示的体系出现了负微分电阻（NDR）效应。
行 41: 行 41:
 ==== 线性响应电流 ==== ==== 线性响应电流 ====
  
-另一种计算电流的方法是，仅计算零偏压下的电子透射谱曲线，而后在同一条曲线上通过改变积分偏压窗口求得不同的偏压下的电流。由于电子透射谱在全能量范围里始终为正，因此无法出现预期的 NDR 效应。上述体系的线性响应电流如下图。+另一种计算电流的方法是仅计算零偏压下的电子透射谱曲线，而后在同一条曲线上通过改变积分偏压窗口求得不同的偏压下的电流。由于电子透射谱在全能量范围里始终为正，因此无法出现预期的 NDR 效应。上述体系的线性响应电流如下图。
  
 {{ :atk:linear_response1.png?400 |}} {{ :atk:linear_response1.png?400 |}}
  
  
 +===== 如何得到IV曲线 =====
 +
 +==== 使用IVCurve计算 ====
 +
 +QuantumATK提供计算IV曲线的IVCurve计算类型，可以直接对偏压点进行循环采样，并给出IV曲线。使用IVCurve进行计算的好处是：
 +  * 直接一步获得全IV曲线；
 +  * IVCurve支持在偏压上进行多级并行，可以使用几百核同时对多个偏压点进行并行计算。(更多并行计算的设置细节请参考：[[atk:atk并行计算|]]）
 +  * 直接使用IVplot进行分析。
 +
 +=== 计算与分析步骤 ===
 +
 +  * 将完成优化的结构传送至Scripter，添加NewCalculator、Analysis-IVCurve；
 +  * 在New calculator 和 IVCurve 中正确的选择计算方法和参数。需要注意此时电流计算仍然是进行一系列TransmissionSpectrum的计算，因此除电压扫描设置之外（下图），其他与 TransmissionSpectrum 完全相同（参见：[[atk:使用atk研究电子输运|]]）；
 +
 +{{ :atk:ivcurve.png?400 |}}
 +
 +  * 使用IVplot工具可以直接分析IV曲线，IV plot工具提供IV曲线、微分电导曲线（dI/dV）、所有偏压下的透射谱和谱电流曲线、自旋分析等多种工具（下图）。
 +
 +{{ :atk:ivplot.png?600 |}}
 +==== 逐点手动自洽计算 ====
 +
 +使用者还可以按偏压点逐点手动完成透射的自洽计算，并使用VNL图形工具上的IV generator生成IV曲线。这种方法的好处是：
 +  * 可以更灵活的对偏压进行取点，比如可以先进行粗略大范围取点，了解体系在不通偏压下的收敛情况和电流大小，再逐渐补充精细的偏压点。
 +  * 使用者对每个偏压下的收敛状况单独控制。
 +
 +=== 计算与分析步骤 ===
 +
 +  * 完成计算体系的结构优化后，添加New Calculator、Analysis-Transmission设置新计算；
 +  * 可以设置一系列的“New Calculator、Analysis-TransmissionSpectrum”用于不同偏压（下图）
 +
 +{{ :atk:transmissionsequence.png?400 |}}
 +
 +  * 在每个New Calculator里正确设置需要的左右电极电压
 +  * 提交完成全部计算
 +
 +{{ :atk:newcalculator-voltage.png?400 |}}
 +
 +  * 勾选输出的nc文件，在LabFloor里选中所有的TransmissionSpectrum，使用右侧的IVGenerator工具生成IVCurve曲线
  
 ===== 参考 ===== ===== 参考 =====
   * 线性响应电流：http://docs.quantumwise.com/tutorials/linear_response_current/linear_response_current.html   * 线性响应电流：http://docs.quantumwise.com/tutorials/linear_response_current/linear_response_current.html
   * Python类关键词参考：[[http://docs.quantumwise.com/manuals/Types/IVCurve/IVCurve.html|IVCurve]]   * Python类关键词参考：[[http://docs.quantumwise.com/manuals/Types/IVCurve/IVCurve.html|IVCurve]]
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