第一性原理平面波密度泛函計(jì)算軟件DS-PAW是Device Studio平臺(tái)下的一款使用C++開發(fā)的國產(chǎn)第一性原理密度泛函計(jì)算軟件，使用平面波作為基函數(shù)組，其贗勢是使用投影綴加平面波方法構(gòu)造的。

DS-PAW能夠應(yīng)用于不同場景，例如金屬、半導(dǎo)體、絕緣體、表面、磁性、非磁性和鋰電等；能夠精確預(yù)測材料的電子分布；能夠進(jìn)行原子幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化；能夠廣泛的應(yīng)用于材料科學(xué)領(lǐng)域。????? ???

本期將給大家介紹bandunfolding能帶反折疊計(jì)算的內(nèi)容。

2.22.bandunfolding能帶反折疊計(jì)算

本節(jié)將以Cu?Au體系為例，介紹在DS-PAW中如何進(jìn)行能帶反折疊計(jì)算，分析Cu?Au反折疊的能帶圖。

2.22.1.Cu?Au能帶反折疊計(jì)算輸入文件

能帶反折疊計(jì)算需兩步法完成能帶計(jì)算，因此輸入文件包含參數(shù)文件scf.in、bandunfolding.in和結(jié)構(gòu)文件structure.as，

scf.in如下：

bandunfolding.in如下：

bandunfolding.in輸入?yún)?shù)介紹：

能帶反折疊計(jì)算是在能帶計(jì)算的基礎(chǔ)上完成的，且能帶計(jì)算必須通過兩步法完成。除能帶計(jì)算的基本參數(shù)，新增參數(shù)為下：

band.unfolding: 在能帶計(jì)算中打開能帶反折疊計(jì)算的開關(guān)，即可實(shí)現(xiàn)能反折疊計(jì)算；

band.primitiveUVW: 超胞的晶格常數(shù)乘上UVW系數(shù)等于原胞的晶格矢量，用于控制能帶反折疊的參數(shù)。

structure.as文件參考如下：

2.22.2.run程序運(yùn)行

準(zhǔn)備好輸入文件之后，將scf.in、bandunfolding.in和structure.as文件上傳到服務(wù)器上運(yùn)行，按照結(jié)構(gòu)弛豫中介紹的方法執(zhí)行DS-PAW scf.in，自洽計(jì)算完成后執(zhí)行DS-PAW bandunfolding.in。

2.22.3.analysis計(jì)算結(jié)果分析

根據(jù)上述的輸入文件，計(jì)算完成之后將會(huì)得到DS-PAW.log、band.json、log這3個(gè)文件。

band.json：計(jì)算完成之后的json數(shù)據(jù)文件，能帶反折疊計(jì)算所得json文件與普通能帶計(jì)算不同，會(huì)新增UnfoldingBandInfo部分，具體結(jié)構(gòu)解析見輸出文件格式說明部分。

使用Device Studio可直接對(duì)band.json文件處理出圖，其操作步驟為：Simulator-->DS-PAW-->Analysis Plot，選擇band.json即可，可根據(jù)作圖要求自定義設(shè)置面板參數(shù)。

該例得到的能帶圖如下所示，與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果一致。

審核編輯：劉清