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计算晶体能带

在本教程,您将学习如何利用扩展的Hückel方法计算硅的能带结构。

启动 VNL 并创建新项目

启动 VNL,通过点击 Create New 新建一个项目。给项目命名(在本例中:“Silicon_band_structure”),并选择一个文件夹用于存放数据,然后点击 OKOpen 开启项目。

从数据库中导入硅的晶体结构并发送至 Scripter

1. 在 VNL 的主窗口中,点击 图标打开 Builder

2. 找到 Stash 所在区域,点击 Add Friom Database,选择 Database Crystals from the menu。在上方筛选栏输入 “Silicon”,并从结果列表中选择 “Silicon (alpha)”。点击 图标或者双击列表中该结构所在行,把结构传送到 Stash 中。

3. 传递体结构到 Scripter。为了完成这一步操作,您需要点击 按钮,然后在显示的菜单中选择 Script Generator

设置计算并分析能带结构

1. 在 Script Generator中,双击 New Calculator 添加一个新的计算模块。

2. 再添加一个能带分析模块 Bandstructure。

3. 将 Global IO 选项中 NetCDF 文件的默认名字修改 Si_band_structure.nc

4. 双击 New Calculator 模块并设置利用量子化学方法进行计算的参数:

(1)设置计算方法为 “Extended Hückel”(或者您也可根据个人意愿选择DFT方法),设置k点取样:nA = nB = nC = 13。

(2)如果您选择 Extended Hückel 方法进行计算,为了得到比较准确的带隙结构,您必须改变基组为 Cerda.Silicon

(3)点击 OK,保存设置。

5. 现在打开 Bandstructure 模块。请注意,此时您并不需要做任何修改,您可以看到面心立方硅结构的布里渊区高对称性点 G, X, W, L, G, X, U, W, K, L 已经被设置好。点击 OK

6. 如果您有兴趣查看实际计算执行的 Python 脚本,您可以发送该脚本到 Editor:点击 按钮或者直接将脚本拖拽到 上。注意这样操作会使 Script Generator 窗口最小化。

7. 为了执行脚本,您可以将脚本传送到 Job Manaager。再一次,您需要点击 按钮。

8. 在弹出的窗口中,点击 Save 按钮,保存脚本。

9. 在 Job Manager 中,点击 按钮运行脚本。

10. 当脚本运行结束后(应该只需要消耗数秒时间),返回 VNL 窗口,点击 NetCDF 文件 Si_band_sructure.nc 旁边的( ),查看该文件所包含的内容。

11. 选择能带结构数据,使用右手边插件面板上的 Bandstructure Analyzer 画图。

12. 在打开的能带结构图中,可以利用 Zoom to rectangle 工具对图进行放大。您还可以点击 按钮保存图片。

参考