BAND 概述 BAND用于周期性边界条件体系的第一性原理计算,因此主要用于三维晶体、二维固体表面与一维纳米线、纳米管、聚合物体系。能够对材料的谱学性质、光的吸收与折射、静电势、电子密度、原子电荷、费米面、有效质量、态密度、能带与化学键分析,电荷分析与谱学性质,表面化学反应、表面吸附问题进行研究。与流行平面波软件相比,BAND侧重材料化学计算,例如等。 BAND 的优势 效率:三维小体系计算效率较低,三维大体系、二维、一维周期性体系的计算效率比平面波方法高,杂化泛函的计算效率比平面波方方法高的多。 MOF、COF等材料:BAND的基组是STO/NO,而不是平面波,因此真空区域不会显著增加计算量,因此对于Cell体积庞大,真空比例很高的MOF、COF等材料,计算效率远高于平面波方法 超重元素的精确计算:BAND不依赖赝势,而是精确的全电子基组 擅长成键分析: 键能分解分析pEDA:将键能拆分为静电作用、泡利排斥、轨道相互作用(即成键时,电子转移带来的能量降低量) 基于pEDA的NOCV:详细展示成键过程中,电子在不同晶体轨道中的转移情况,例如表面吸附时,小分子与晶体表面之间的电子转移情况 从化学键角度分析能带的COOP方法,优于COHP方法 化学相关功能非常丰富、易用: 过渡态搜索,采用NEB结合精确优化,大大提高过渡态计算的效率和精度 PES Exploration:表面吸附位点、表面化学反应机理自动探索 AIMD包含多种加速反应的方法 巨正则系综蒙特卡洛模拟 支持Win、Linux、MacOS系统 BAND 主要功能列表 周期性边界条件: 三维(体材料) 二维(材料表面) 一维(聚合物、纳米管线等) 0维(分子)周期性体系 相对论与重元素: 标量相对论 自旋轨道耦合 全电子基组、冻心基组 支持元素周期表所有元素,不依赖赝势 泛函: 各种常见GGA与meta-GGA泛函,如r2SCAN、极高效准确带隙的TASKxc、TASKCC等 适用于吸附与氢键问题的色散修正泛函,如:-D3(BJ)、-D4(EEQ) 杂化泛函HSE03、HSE06 丰富的libxc泛函库 DFT-1/2方法得到更好的带隙、Hubbard U 基组:NTO/STO、纯STO基组、GTO基组 外场与特殊模型: 均匀静磁场 均匀静电场 外压强与应力 虚晶近似:允许某些原子位以一定比例掺杂 物理性质: 能带结构与态密度、pDOS、LDOS、有效质量、费米能级、费米面 形成因子、结合能XPS 动态极化率、介电函数 弹性张量及其相关性质(教程)、应力张量 声子谱与热力学性质 高精度功函数计算 铁磁、反铁磁、亚铁磁材料 锂电材料中锂嵌入势 半金属材料性质 第一布里渊区中的高对称点、能带与态密度 […]