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| atk:带电点缺陷的形成能_手动方法 [2019/10/22 22:36] – [周期校正方法] xie.congwei | atk:带电点缺陷的形成能_手动方法 [2019/10/30 11:25] (当前版本) – [带电点缺陷的形成能（手动方法）] dong.dong |
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| === 注意 === | === 注意 === |
| 在 O-2018.6 版本中，我们引入了一个所谓的 //Study Object// 将本教程中描述的工作流程自动化。现在是 QuantumATK 中研究带电点缺陷的推荐方法，如果您可以访问 O-2018.06 或更新版本，可以转至相应的教程 [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/charged_point_defect_study_object/charged_point_defect_study_object.html#charged-point-defect-study-object|Formation energies and transition levels of charged defects]]。以前版本的用户仍然可以采用本文描述的更复杂的步骤进行计算和分析。 | 在 O-2018.6 版本中，我们引入了一个所谓的 //Study Object// 将本教程中描述的工作流程自动化。现在是 QuantumATK 中研究带电点缺陷的推荐方法，如果您可以使用 O-2018.06 版本，可以转至相应的教程 [[https://docs.quantumatk.com/tutorials/charged_point_defect_study_object/charged_point_defect_study_object.html#charged-point-defect-study-object|Formation energies and transition levels of charged defects]]。以前版本的用户仍然可以采用本文描述的更复杂的步骤进行计算和分析。 |
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| 注意，所获得的差异是在两个屏蔽势间定义的，参见文献 <color #00a2e8>[FNVanDWalle09]</color> 和脚本 [[https://docs.quantumatk.com/_downloads/formation-energies.py|↓ forma-energies.py]]，其中屏蔽是因为带电缺陷周围的半导体材料引起的。描述电介质屏蔽的静电介电常数的计算在下文将以 GaAs 为例介绍。 | 注意，所获得的差异是在两个屏蔽势间定义的，参见文献 <color #00a2e8>[FNVanDWalle09]</color> 和脚本 [[https://docs.quantumatk.com/_downloads/formation-energies.py|↓ forma-energies.py]]，其中屏蔽是因为带电缺陷周围的半导体材料引起的。描述电介质屏蔽的静电介电常数的计算在下文将以 GaAs 为例介绍。 |
| ===== 参考 ===== | |
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| | ==== GaAs 的介电常数 ==== |
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| | 为了说明半导体材料（围绕带电缺陷）对能带偏移校正的屏蔽影响，应该在脚本 [[https://docs.quantumatk.com/_downloads/formation-energies.py|↓ formation-energies.py]]. 中计算介电常数。可以通过对原始 GaAs 块体晶胞进行 //OpticalSpectrum// 分析计算介电常数。重要的是，计算对于 k 点能够很好地收敛，且 OpticalSpectrum 中的能带数量足够对所有相关跃迁进行采样。本例中，20x20x20 的 k 点网格，费米能级以下 10 条能带和以上 20 条能带足以确保这一点。 |
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| | 将优化的 GaAs 块体结构拖放到 **Builder** 并发送到 **Script Generator**。添加一个 //New Calculator//，除 k 点外，参数设置同上文计算相同，此处 k 点必须为 20x20x20。添加一个 //OpticalSpectrum// 分析模块，设置 k 点为 20x20x20，费米能级以下 10 条能带和以上 20 条能带。现在的窗口应如下图所示。 |
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| | {{ :atk:optical-spectrum-setup-gaas-20191022.png?600 |}} |
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| | 运行计算，应该不会超过几分钟。您现在应该在 **LabFloor** 上看到 //OpticalSpectrum//，用右侧的 //Optical Spectrum Analyzer// 打开它，将会出现一个如下图片的窗口： |
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| | {{ :atk:optical-spectrum-result-gaas-20191022.png?600 |}} |
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| | 本例中，我们只对上边那张图的截距感兴趣，看起来大约为 13。要获得精确计算的值，请打开带有 Text Representation 的 //OpticalSpectrum//，找到 “Real part of the dielectric tensor” 部分。在这里，您可以找到零频率下介电常数的计算值为 12.9，如下图所示： |
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| | {{ :atk:text-optical-spectrum-20191022.png?600 |}} |
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| | ===== 参考 ===== |
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| | * 英文原文：https://docs.quantumatk.com/tutorials/charged_defects/charged_defects.html#charged-defects |
| | * [EMM05] Fedwa El-Mellouhi and Normand Mousseau. Self-vacancies in gallium arsenide: An ab initio calculation. //Phys. Rev. B//, 71(12):125207, 2005. [[http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.71.125207|doi:10.1103/PhysRevB.71.125207]]. |
| | * [FGH+14] Christoph Freysoldt, Blazej Grabowski, Tilmann Hickel, Jörg Neugebauer, Georg Kresse, Anderson Janotti, and Chris G. Van De Walle. First-principles calculations for point defects in solids. //Rev. Mod. Phys//., 86(1):253–305, 2014. [[http://dx.doi.org/10.1103/RevModPhys.86.253|doi:10.1103/RevModPhys.86.253]]. |
| | * [FNVanDWalle09] (1, 2, 3) Christoph Freysoldt, Jörg Neugebauer, and Chris G. Van De Walle. Fully Ab Initio finite-size corrections for charged-defect supercell calculations. //Phys. Rev. Lett//., 102:016402, 2009. [[http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.016402|doi:10.1103/PhysRevLett.102.016402]]. |
| | * [PRC+08] J. P. Perdew, A. Ruzsinszky, G. I. Csonka, O. A. Vydrov, G. E. Scuseria, L. A. Constantin, X. Zhou, and K. Burke. Restoring the Density-Gradient Expansion for Exchange in Solids and Surfaces. //Phys. Rev. Lett//., 100(13):136406, 2008. [[http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.136406|doi:10.1103/PhysRevLett.100.136406]]. |
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