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atk:使用quantumatk研究电子密度和电势分布

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atk:使用quantumatk研究电子密度和电势分布 [2018/07/25 15:50] – [有效势(EffectivePotential)] fermiatk: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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 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 Plane)+  * 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 =====
-  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   * 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}} {{ 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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 ==== 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)。
 +
 +$$
 +V^\mathrm{ext} = \sum_\mu V^\mathrm{pseudo}_\mu + V^\mathrm{gate}.
 +$$
 +
 +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(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(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 ===== ===== 参考 =====
行 110: 行 161:
     * [[https://docs.quantumwise.com/manual/Types/ExternalPotential/ExternalPotential.html|ExternalPotential]]     * [[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/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]]
  
atk/使用quantumatk研究电子密度和电势分布.1532505021.txt.gz · 最后更改: 2018/07/25 15:50 由 fermi

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