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atk:格林函数方法模拟材料表面 [2017/08/19 18:24] – fermi | atk:格林函数方法模拟材料表面 [2018/03/20 22:19] (当前版本) – liu.jun | ||
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与传统的slab模型相比,基于格林函数方法的表面计算有明显的优势: | 与传统的slab模型相比,基于格林函数方法的表面计算有明显的优势: | ||
* slab模型是有限体系,只有有限的电子。因此,当表面上的分子与表面之间发生电荷转移时,表面模型的总电子数将发生变化,这将导致slab模型中的电子的化学势发生变化,这为计算的可靠性带来很大的问题。格林函数方法通过将表面耦合于一个无限大的电子池(化学势固定的电极)避免了这一问题。 | * slab模型是有限体系,只有有限的电子。因此,当表面上的分子与表面之间发生电荷转移时,表面模型的总电子数将发生变化,这将导致slab模型中的电子的化学势发生变化,这为计算的可靠性带来很大的问题。格林函数方法通过将表面耦合于一个无限大的电子池(化学势固定的电极)避免了这一问题。 | ||
- | * 性质计算随slab模型的厚度的收敛很麻烦,常常需要多种校正以避免晶胞重复之间的相互作用。而在ATK格林函数计算中,由于边界条件的合理选择,表面性质随表面厚度的收敛非常容易,详见下文。 | + | * 性质计算随slab模型的厚度的收敛很麻烦,常常需要多种校正以避免晶胞重复之间的相互作用。而在QuantumATK格林函数计算中,由于边界条件的合理选择,表面性质随表面厚度的收敛非常容易,详见下文。 |
===== 单电极的NEGF计算 ===== | ===== 单电极的NEGF计算 ===== | ||
- | 如前所述,格林函数表面模型有一个电极和一个表面区域(或称中间区域)组成。在ATK的语言里,可以称之为只有一个电极的器件结构。和其他ATK器件(NEGF)计算一样,计算由两步完成: | + | 如前所述,格林函数表面模型有一个电极和一个表面区域(或称中间区域)组成。在QuantumATK的语言里,可以称之为只有一个电极的器件结构。和其他QuantumATK器件(NEGF)计算一样,计算由两步完成: |
* 首先进行电极块体材料电子态计算,这一步通常很快。 | * 首先进行电极块体材料电子态计算,这一步通常很快。 | ||
* 接下来计算表面区域的基态,过程中确保电极--表面的连接处电子态匹配。 | * 接下来计算表面区域的基态,过程中确保电极--表面的连接处电子态匹配。 | ||
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- | ATK器件计算时,C方向需要选择很大的k点(这里是100),详见教程[[atk: | + | QuantumATK器件计算时,C方向需要选择很大的k点(这里是100),详见教程[[atk: |
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