差别

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--- atk:使用quantumatk研究电子密度和电势分布 [2018/06/13 09:11] – [有效势（EffectivePotential）] fermi
+++ atk:使用quantumatk研究电子密度和电势分布 [2020/03/10 17:52] (当前版本) – [外势（ExternalPotential）] fermi
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 ===== 计算步骤 =====
-要计算电子密度或差别电子密度，需要先选择 NewCalculator（ATK-DFT或者ATK-SE）完成自洽，再选择 Analysis -> ElectronDensity 或 ElectronDifferenceDensity 即可。
+要计算电子密度或差别电子密度，需要先选择 NewCalculator（ATK-DFT或者ATK-SE）完成自洽，再选择 Analysis -> ElectronDensity 或 其他想计算的性质即可。
 ===== 作图 =====
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 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）
-  * 切面图（Contour Plane）
+  * 切面图（Cut Plane）
   * 密度图（density）
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 ===== 快速视频演示 =====
-  * 电子密度、电势计算的快速视频演示
+==== 基本操作演示 ====
+  * 计算设置
+  * 三维格点数据作图
   * 全屏播放更清晰
 {{ http://video.fermihub.cn/6809e3b9b915404cae663f78a6c55b40/916796da86e740bfb01133731e9bac15-c6706edff6ec235b510fcb9ddd2636e4-od-S00000001-200000.mp4 |QuantumATK 演示：全屏播放更清晰}}
+==== 更多分析与作图操作 ====
+=== 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。
+{{ http://video.fermihub.cn/1b8f00ab851d4fcca9a2f023839e8262/fde8c2c1c68647ada16716a6646d50aa-5936a5483070d13ef21d814718c67438-od-S00000001-200000.mp4 |QuantumATK 演示：全屏播放更清晰}}
+=== 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://video.fermihub.cn/472be68a2c374fdcb37be50ab56248c8/c32900c00f4f468ea6ba2d26a4363b2b-5118782a66cfab0b64d0c408e56dbff3-od-S00000001-200000.mp4 |QuantumATK 演示：全屏播放更清晰}}
+=== 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。
+{{ http://video.fermihub.cn/e14bcf40a5af4457bc5516874039fb1a/9b39846dd6164c07b2ecaa6af023b323-ca95a4346bf7509b79db12335ea76762-od-S00000001-200000.mp4 |QuantumATK 演示：全屏播放更清晰}}
+=== 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。
+{{ http://video.fermihub.cn/1a2d6699417745aa923b8504244ad39c/52498181d757427d94ef917032e1abaf-58a4f794559c413eddab55ebedae7d39-od-S00000001-200000.mp4 |QuantumATK 演示：全屏播放更清晰}}
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 ==== 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） ====
+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）。
+$$
+V^\mathrm{ext} = \sum_\mu V^\mathrm{pseudo}_\mu + V^\mathrm{gate}.
+$$
+赝势部分来自于两项：
+$$
+V^\mathrm{pseudo}=V^\mathrm{local}+\sum_{n,n'}|\chi_n \rangle B_{n,n'}\langle \chi_{n'} |,
+$$
+<WRAP center important>
+注意：实际计算的ExternalPotential不包含来自赝势的贡献，仅包含外加电场的贡献。
+</WRAP>
 ==== 有效势（EffectivePotential） ====
+有效势来自于以上三项贡献：
+$$
+V^{\mathrm{eff}}[n] = V^{H}[n] + V^\mathrm{xc}[n] + V^\mathrm{ext}.
+$$
+==== 电子局域函数（ElectronLocalizationFunction） ====
+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 =====
+  * [[https://docs.quantumwise.com/manual/ATKDFT.html|ATK-DFT概述（英文）]]
+  * [[https://docs.quantumwise.com/manual/ATKSE.html|ATK-SE概述（英文）]]
+  * 关键词
+    * [[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/ElectronDensity/ElectronDensity.html|ElectronDensity]]、[[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/ElectronDifferenceDensity/ElectronDifferenceDensity.html|ElectronstaticDifferenceDensity]]
+    * [[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/ElectronLocalizationFunction/ElectronLocalizationFunction.html|ElectronLocalizationFunction]]
+    * [[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/ExchangeCorrelationPotential/ExchangeCorrelationPotential.html|ExchangeCorrelationPotential]]
+    * [[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/ElectrostaticPotential/ElectrostaticPotential.html|ElectrostaticPotential]]、[[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/ElectrostaticDifferencePotential/ElectrostaticDifferencePotential.html|ElectrostaticDifferencePotential]]
+    * [[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/EffectivePotential/EffectivePotential.html|EffectivePotential]]
+    * [[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/ExternalPotential/ExternalPotential.html|ExternalPotential]]
+    * [[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/HartreePotential/HartreePotential.html|HartreePotential]]、[[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/HartreeDifferencePotential/HartreeDifferencePotential.html|HartreeDifferencePotential]]
+    * [[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/ElectronLocalizationFunction/ElectronLocalizationFunction.html#electronlocalizationfunction-c|ElectronLocalizationFunction]]
-  * [[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/ElectronDensity/ElectronDensity.html|ElectronDensity]]、[[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/ElectronDifferenceDensity/ElectronDifferenceDensity.html|ElectronstaticDifferenceDensity]]
-  * [[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/ElectronLocalizationFunction/ElectronLocalizationFunction.html|ElectronLocalizationFunction]]
-  * [[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/ExchangeCorrelationPotential/ExchangeCorrelationPotential.html|ExchangeCorrelationPotential]]
-  * [[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/ElectrostaticPotential/ElectrostaticPotential.html|ElectrostaticPotential]]、[[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/ElectrostaticDifferencePotential/ElectrostaticDifferencePotential.html|ElectrostaticDifferencePotential]]
-  * [[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/EffectivePotential/EffectivePotential.html|EffectivePotential]]
-  * [[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/ExternalPotential/ExternalPotential.html|ExternalPotential]]
-  * [[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/HartreePotential/HartreePotential.html|HartreePotential]]、[[https://docs.quantumwise.com/manuals/Types/HartreeDifferencePotential/HartreeDifferencePotential.html|HartreeDifferencePotential]]
-  * [[https://docs.quantumwise.com/manuals/ATKDFT.html|ATK-DFT概述（英文）]]
-  * [[https://docs.quantumwise.com/manuals/ATKSE.html|ATK-SE概述|英文]]

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