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atk:使用quantumatk研究电子密度和电势分布 [2018/07/25 15:03] – [参考] fermi | atk:使用quantumatk研究电子密度和电势分布 [2018/08/13 20:31] – [更多分析与作图操作] fermi | ||
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行 23: | 行 23: | ||
QuantumATK中提供丰富的三维格点数据作图方法,基本的方法有三种: | QuantumATK中提供丰富的三维格点数据作图方法,基本的方法有三种: | ||
* 等值面图(isosurface) | * 等值面图(isosurface) | ||
- | * 切面图(Contour | + | * 切面图(Cut Plane) |
* 密度图(density) | * 密度图(density) | ||
行 29: | 行 29: | ||
===== 快速视频演示 ===== | ===== 快速视频演示 ===== | ||
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+ | ==== 基本操作演示 ==== | ||
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+ | * 三维格点数据作图 | ||
* 全屏播放更清晰 | * 全屏播放更清晰 | ||
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+ | ==== 更多分析与作图操作 ==== | ||
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+ | === 三维周期性扩展显示 === | ||
+ | 将单个晶胞内的格点数据进行三维扩展显示,更便于观察体系的周期性。 | ||
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+ | {{ http:// | ||
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+ | |||
+ | === 格点数据加减运算(Grid Operation) === | ||
+ | 将几套格点数据进行算术运算,可以更好的反映体系差别,这对于研究杂质、缺陷、电场等对体系的影响非常有用。 | ||
+ | {{ http:// | ||
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+ | === 二维切面(Cut Plane)的三维显示 === | ||
+ | 二维的切面(Cut Plane)的彩图已经能很好的反应在一个面上的分布情况,但QuantumATK还可以进一步使用三维作图更清楚的反映面内的数据变化。 | ||
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+ | {{ http:// | ||
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+ | === 三维数据的一维投影和一维曲线的分段平均化工具 === | ||
+ | 将三维数据沿着任意方向进行投影,可以方便的将三维数据转化为一维的曲线进行定量分析、测量。有时为了排除原子周期势井等的影响,还需要对曲线进行分段的平滑和平均化,QuantumATK提供这样的便利工具。 | ||
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+ | {{ http:// | ||
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==== 静电势(ElectrostaticPotential)和差别静电势(ElectrostaticDifferencePotential) ==== | ==== 静电势(ElectrostaticPotential)和差别静电势(ElectrostaticDifferencePotential) ==== | ||
+ | |||
+ | 静电势、差别静电势与Hartree势、差别Hartree势相差一个电子电荷: | ||
+ | |||
+ | $$ | ||
+ | V_{\bf E} ({\bf r}) = -\frac{V_H ({\bf r})}{e}, | ||
+ | |||
+ | \delta V_{\bf E} ({\bf r})= -\frac{\delta V_H ({\bf r})}{e}. | ||
+ | $$ | ||
+ | |||
==== 交换关联势(ExchangeCorrelationPotential) ==== | ==== 交换关联势(ExchangeCorrelationPotential) ==== | ||
+ | 在DFT理论框架内,电子之间的复杂相互作用近似为交换关联项。QuantumATK支持很多种类的交换关联泛函。交换关联势定义为交换关联能对电子密度的变分。 | ||
+ | |||
+ | $$ | ||
+ | V^\mathrm{xc}[n](\mathbf{r}) = \frac{\delta E^\mathrm{XC}} {\delta n}(\mathbf{r}). | ||
+ | $$ | ||
==== 外势(ExternalPotential) ==== | ==== 外势(ExternalPotential) ==== | ||
+ | 外势的贡献来自于赝势和外加静电场(外加金属栅极时存在)。 | ||
+ | |||
+ | $$ | ||
+ | V^\mathrm{ext} = \sum_\mu V^\mathrm{pseudo}_\mu + V^\mathrm{gate}. | ||
+ | $$ | ||
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+ | 赝势部分来自于两项: | ||
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+ | $$ | ||
+ | V^\mathrm{pseudo}=V^\mathrm{local}+\sum_{n, | ||
+ | $$ | ||
==== 有效势(EffectivePotential) ==== | ==== 有效势(EffectivePotential) ==== | ||
+ | 有效势来自于以上三项贡献: | ||
+ | $$ | ||
+ | V^{\mathrm{eff}}[n] = V^{H}[n] + V^\mathrm{xc}[n] + V^\mathrm{ext}. | ||
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+ | ==== 电子局域函数(ElectronLocalizationFunction) ==== | ||
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+ | 电子局域函数是一个三维空间的函数,取值为0~1之间。电子局域化程度比较高的地方ELF值比较高。 | ||
===== 参考 ===== | ===== 参考 ===== | ||
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