这是本文档旧的修订版!
本文以二维材料为例,实际上也可以计算三维周期性体系,而且更简单。
二维材料的建模,参考:从三维晶体切割出二维表面,本文以单层MoS2为例。结构如下:
Atoms Mo -1.58000000 -0.91221342 -1.58055000 S 0.00000000 0.00000000 0.00000000 S 0.00000000 0.00000000 -3.16110000 End Lattice 3.16 0.0 0.0 1.58 2.73664028 0.0 End
复制以上内容,在Input窗口粘贴即可。三维、一维材料计算过程类似。参数设置如下:
这里Method选择Newresponse;计算从1.0~3.0eV的61个频率(波长和能量的转换参考:能量的单位);计算介电张量的zz方向分量,用户可以根据自己需要勾选:
由于介电函数的数值依赖于二维体系的体积,而体积具有任意性(比如不同超胞对应的体积就不一样,但理论上得到的应该是一样的介电函数才对)。我们可以调整上图中的Volume cutoff项,让计算得到的静态介电常数与实际符合。之后使用这个Volume cutoff计算頻变介电常数。对于三维晶格则没有这个问题,不需要调整这个参数,低维材料如果知道材料的密度,从而建模成三维晶格模型,也就没有这个问题。
Low Frequency Algorithm:这是针对频率范围小于1 eV的情况下建议勾选,这是针对低频介电函数的另一种特殊算法,,结果更稳定。但该算法不适用于占据带-空带带隙小的体系,因此一般情况下,会设置介电函数窗口Shift选项的值>0.0 eV,人为抬高空带。而对没有带隙的体系,例如单层石墨烯,这种方法无法使用。
保存任务,并运行。