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--- atk:完美石墨烯和二硫化钼片层的透射谱 [2018/03/18 14:19] – [MoS2] xie.congwei
+++ atk:完美石墨烯和二硫化钼片层的透射谱 [2019/07/05 15:51] (当前版本) – [构建单胞用于计算透射谱] dong.dong
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 ====== 完美石墨烯和二硫化钼片层的透射谱 ======
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 ===== 简介 =====
-在ATK中，利用一种简单方法来计算一个完美周期性体系的透射谱是可能的。这种方法并不需要像处理非完美体系时设置很具体的器件构型，如电极，电极扩展区和散射区等。在这个例子中，你将看到怎样计算一个完美的周期性二维片层的透射谱。第一个计算实例是我们熟知的石墨烯；第二个实例是单层<chem>MoS2</chem>，相比石墨烯来说它有一个相对复杂的晶胞结构。
+在QuantumATK中，可以利用一种简单方法来计算一个完美周期性体系的透射谱。这种方法并不需要像处理非完美体系时设置很具体的器件构型，如电极，电极延伸区和散射区等。在这个例子中，你将看到怎样计算一个完美的周期性二维片层的透射谱。第一个计算实例是我们熟知的石墨烯；第二个实例是单层<chem>MoS2</chem>，相比石墨烯来说晶胞结构相对复杂。
 对于一个完美的周期结构，其透射谱原则上是其电子能带结构每个能级上所有模式的累加求和。在一维体系中，你可以手动求和；但对于二维体系，我们必须在求解其电子结构和透射谱时考虑如何对布里渊区进行合理的分割。
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 ===== 构建单胞用于计算透射谱 =====
-需要说明的是：在ATK中，计算透射谱和计算能带结构的方法是一样的。因此，在使用时都将遵循相同的规则：晶胞必须是类电极结构的，即晶胞的A和B矢量必须同时垂直于C（C平行于Z方向）；计算透射谱的是C方向（这里需要指出，并不是所有材料均是各向同性的）。
+需要说明的是：在QuantumATK中，计算透射谱和计算能带结构的方法是一样的。因此，在使用时都将遵循相同的规则：晶胞必须是类电极结构的，即晶胞的A和B矢量必须同时垂直于C（C平行于Z方向）；计算透射谱的是C方向（这里需要指出，并不是所有材料均是各向同性的）。
-请记住，在C方向上你不需要重复晶胞；你可以利用尽可能小的晶胞。ATK会内部的扩建足够大的超胞以考虑所有相关的相互作用。
+请记住，在C方向上你不需要重复晶胞；你可以利用尽可能小的晶胞。QuantumATK会内部的扩建足够大的超胞以考虑所有相关的相互作用。
+<WRAP center info 100%>
+=== 提示 ===
+**本教程使用特定版本的QuantumATK创建，因此涉及的截图和脚本参数可能与您实际使用的版本略有区别，请在学习时务必注意。**
+在新的版本中，我们推荐你使用DFT-LCAO方法进行计算，尽量使用默认参数，其他设置参照下文。
+</WRAP>
 ===== 石墨烯 =====
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 ==== 计算 ====
-在这个例子中，你将使用紧束缚模型去进行快速计算，更具体点，一个考虑3级近邻的单Pi能带模型。对“简单”的石墨烯来说，这将会提供给你一个极好的能带结构用来计算透射谱。
+在这个例子中，你将使用紧束缚模型去进行快速计算，更具体的说，是一个考虑三级近邻的单$\pi$能带模型。对“简单”的石墨烯来说，这将会提供给你一个极好的能带结构用来计算透射谱。
 但是，处理石墨烯时往往会有一些问题，因为你很难知道需要选择多少k点去进行布里渊区采样从而得到收敛的结果；此外，为了获得特定高对称K点附近能带的准确值你必须考虑这个点或者周围的一些点。通用的规则是你需要3的奇数倍数值（某些情况下还需要考虑构建超胞）。基于简单的最近邻紧束缚模型（能带结构计算已经基本编码到该方法中），在B和C方向上你实际上不需要超过3个k点去进行布里渊区采样。（利用DFT方法，你可能至少需要9个点。）
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 {{ :atk:graphene_transmission.png?600 |graphene transmission}}
-观察能带结构，正如与所选择参数期望一般，你可以看到在费米能级附近有一个完美的能带。高对称K点是非常清晰的，它出现在Γ点和Z点之间（虽然没有字母标示）。在这里我们指出：由于我们有一个超胞，所以布里渊区是折叠的。
+观察能带结构，正如与所选择参数期望一般，你可以看到在费米能级附近有一个完美的能带。高对称K点是非常清晰的，它出现在Γ点和Z点之间（虽然没有字母标示）。在这里我们指出：由于我们使用的是超胞，所以布里渊区是折叠的。
 {{ :atk:graphene_bandstructure.png?400 |graphene bandstructure}}
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 {{ :atk:graphene_bandstructure_hex.png?400 |graphene bandstructure in hexgonal cell}}
-===== <chem>MoS2</chem> =====
+===== MoS2 =====
 第二个计算实例是<chem>MoS2</chem>。它和石墨烯有些相似之处，但也有很多不同之处。与石墨烯类似，<chem>MoS2</chem>同样有一个六方单胞，但单胞结构更复杂些：包含一个Mo原子和2个S原子。现在已发现，<chem>MoS2</chem>也可以形成单原子层，但是与石墨烯不同，单层<chem>MoS2</chem>片层具有有限的禁带宽度。
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 {{ :atk:mos2_monolayer_hex_cp2k.png?400 |MoS2 band structure CP2K}}
-将ATK的计算结果与DFT的计算结果进行对比是有意思的。你会发现，ATK能通过一种更简单的方式进行与DFT一致的计算。你仅需要连接**Script Generator**并设置相同的k点采样数值。布里渊区1x27x27采样，<chem>MoS2</chem>单层结构通过LDA计算得到的能带结构如下图所示。通过比较，你会发现两者的能带结构在整体上是相似的，导带低在K点，价带顶在Γ。正如LDA方法的常见问题一下，<chem>MoS2</chem>单层结构LDA带隙稍低。
+将QuantumATK的计算结果与DFT的计算结果进行对比是有意思的。你会发现，QuantumATK能通过一种更简单的方式进行与DFT一致的计算。你仅需要连接**Script Generator**并设置相同的k点采样数值。布里渊区1x27x27采样，<chem>MoS2</chem>单层结构通过LDA计算得到的能带结构如下图所示。通过比较，你会发现两者的能带结构在整体上是相似的，导带低在K点，价带顶在Γ。正如LDA方法的常见问题一下，<chem>MoS2</chem>单层结构LDA带隙稍低。
 {{ :atk:mos2_monolayer_hex_dft.png?400 |MoS2 band structure DFT}}

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