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atk:使用optimizedeviceconfiguration_study_object弛豫器件结构

这是本文档旧的修订版!


使用 OptimizeDeviceConfiguration 研究模块弛豫器件结构

版本:O-2018.06

本教程主要向您介绍 OptimizeDeviceConfiguration 研究模块。为合理优化 2 探针器件构型,我们建议采用 Bulk Rigid Relaxation(BRR)方法。但这可能是一个涉及到很多步骤的复杂任务。如本教程所示,OptimizeDeviceConfiguration 研究模块将 BRR 方法自动化,使得优化器件结构变得非常简单。

注意

在 O-2018.06 版本中引入了 OptimizeDeviceConfiguration 研究模块,是 QuantumATK 中执行器件几何优化的推荐方法。以前版本的用户仍然可以按照如 Advanced device relaxation - manual workflow 所述更复杂的手动流程执行计算。

介绍

原则上,复杂器件结构的弛豫可以手动完成,如在 Advanced device relaxation - manual workflow 教程中所展示的,但是手动 BRR 程序需要繁琐且耗时的工作。因此,我们建议您使用 OptimizeDeviceConfiguration 研究模块弛豫复杂的器件系统。研究模块允许完全自动的器件弛豫,包括自动识别应弛豫的中心区域原子。全自动过程如下所示,可以描述为:

1.确定完全弛豫的区域。这是通过首先确定中心区域的哪些部分是附近电极的周期性重复而自动发生的。然后左右周期图像之间的中间点就是应该完全优化区域的中心,且该区域由用户指定宽度。请注意,完全弛豫的区域不允许延伸到电极扩展部分。如果这样的话,该区域的边缘将自动移动到该电极扩展的边界。

2 + 3.执行块体刚性弛豫。器件构型被转换成一个块体构型(移除电极),晶胞的右端延伸为真空区域,以便在弛豫过程中使中心区域缩小或扩大。对左侧原子施加固定约束,右侧原子施加刚性约束,然后执行普通的几何优化(力最小化)。请参见教程 Advanced device relaxation - manual workflow 获取有关 BRR 方法的更多详细信息。

4.重新配置器件构型。去除真空区域并附加电极,获得最终几何优化的器件构型。

研究模块允许您为弛豫器件更改某些设置:

  • 您可以选择将中心区域的哪一部分进行完全弛豫,即可以指定弛豫区域的中心和宽度。
  • 除了电极及其扩展,弛豫区域可以延伸至整个器件。
  • 如果有需要,可以在步骤2和步骤3中对中央区域的左右表面进行氢钝化处理。
  • 也可以调整结构优化常用的力收敛准则。

我们将在此处演示如何利用 studyobject_icon OptimizeDeviceConfiguration 研究模块完成 Ag(100)|| Au(111) 界面的几何优化。出于说明的目的,在 Ag | Au 界面处引入了较大的缺陷以增强几何优化的效果。

未弛豫的 Ag(100)|Ag(111) 器件

设置并运行器件结构优化

A)默认设置

B)自定义优化区域

运行计算

弛豫器件结构

项目 0

项目 1

结论

附录

参考

atk/使用optimizedeviceconfiguration_study_object弛豫器件结构.1574774216.txt.gz · 最后更改: 2019/11/26 21:16 由 xie.congwei

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