材料电子态性质研究工具

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概述

QuantumATK可以使用 DFT-LCAO、DFT-PlaneWave 和 SemiEmpirical 等工具进行实空间或者k空间的电子态结构分析。

  • 能带结构
    • 用户通过选择高对称点自定义布里渊区路径
    • 投影能带(Fat Bandstructure):可以在任意原子、壳层、轨道、原子组合上投影
    • 有效能带(Effective Bandstructure):将合金或其他超胞的能带的布里渊区进行展开
  • 分子能级谱
    • 分子的单电子能谱
    • 还包括周期体系的 Gamma 点的分子能级谱
  • 态密度(DOS)
    • 使用四面体方法或者高斯展宽方法计算
    • 投影态密度(PDOS):在任意原子、壳层、轨道、原子组合上计算投影
  • Mulliken 电荷布居分析原子、键和轨道的电荷
  • 实空间三维网格量(可以用 Python 语言操作、计算任意点的)animation
    • 电子密度
    • 有效势
    • 全Hartree势和差别Hartree势
    • 交换关联势
    • 全静电势或差别静电势
    • 分子轨道
    • 电子局域函数(ELF)
    • Bloch 函数,带有相位信息的复数波函数
  • 总能
    • 含熵的贡献
  • 电极化和压电张量
    • 采用 Berry 相位法计算
    • 计算Born有效电荷
    • 可选内部离子弛豫
  • 有效质量分析(有限差分法或微扰理论)
    • 二阶微扰方法或解析张量
  • Bader电荷分析
  • Born有效电荷
  • 费米面
  • 局域能带结构
  • 复数能带结构
  • 块体材料的电子透射谱
  • 点缺陷分析研究工具
    • 全新的框架可以研究块体材料中的空位、替位和间隙点缺陷
    • 中性或带电的点缺陷
    • 计算弛豫的缺陷结构、形成能和热力学转换能级
    • 结构优化和形成能计算可以采用不通的计算引擎
    • 对于空位计算可以采用 Ghost atom,可以大大提高计算精度
    • 带电缺陷的 FNV 校正方案(带高斯模型电荷拟合)
    • 检查缺陷能随晶胞大小的收敛性,外推到无穷大晶胞
    • 自动确定不同晶胞大小所需的k点采样数,确保不同晶胞大小计算的一致性
    • 注:自动计算点缺陷工具需要额外的license,请咨询我们。

参考教程


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