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版本:2024.05

计算能带结构

要完成能带结构计算有两种方式。 方式一:点击组件系统组件→ 拖拽自洽计算非自洽计算组件到工作流区域 → 添加从结构导入自洽计算再到非自洽计算的连线。 方式二:点击模板系统模板电子结构分类→ 拖拽能带结构模板到工作流区域 → 添加从结构导入能带结构的连线。

Drawing方式一
Drawing方式二

全部组件采用默认参数即可提交计算,用户也可以打开组件参数设置配置详细参数。对于自洽计算组件可以设置的参数有 GPU 卡数、是否 k 点并行、赝势类型、泛函类型、截断能、k 点网格等参数。 自洽计算,仅进行一步自洽场迭代计算过程,一般常见说法称之为一个离子步,也即单点能计算。自洽计算确定体系的电荷密度,可以输出总能等信息,不会移动原子。

对于非自洽计算,在计算能带结构时,Q-Flow 会根据结构自动生成高对称点路径、k 点等参数,无需用户设置,感兴趣的用户可以打开组件参数面板自行查看。 非自洽计算,通常用于计算能带结构,必须输入势函数,通常来自之前的 SCF 计算,此时仅计算非自洽波函数的本征值,不计算总能。

在工作流计算结果页面,处于正在计算状态的组件会呈现加载状态,运算中的工作流可以停止运算,也可以随时点击查看计算进度。

计算进度栏内包含一些图表数据,表格内会给出体系的总原子数、电子数、能带数、空间群、对称操作、k 点数、k 点网格、赝势、泛函、截断能、自旋极化计算、总能收敛标准、电荷密度收敛标准、计算总用时。 下方 4 张图分别代表总能变化曲线、总能收敛曲线、电荷密度收敛曲线、电子步用时曲线。

计算完成后,组件会变为已完成状态,此时可以点击查看计算结果。点击自洽计算结果可以查看总能、费米能、带隙、带隙类型、CBM 本征能量、VBM 本征能量、CBM 位置、VBM 位置、总电荷密度、部分电荷密度。

根据结果可知使用PBE泛函得到的晶体硅带隙为0.56 eV,带隙类型为间接带隙。

根据 VBM 位置可以画出 VBM 的实空间部分电荷密度。

点击非自洽计算结果可以查看带隙、带隙类型、CBM 本征能量、VBM 本征能量、CBM 位置、VBM 位置、能带结构图。