差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

--- atk:拓扑绝缘体 [2016/12/13 23:07] – [便捷的Python脚本] nie.han
+++ atk:拓扑绝缘体 [2018/03/20 22:01] (当前版本) – liu.jun
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 </WRAP>
-{{ :atk:introbar.png?800 |}}
+{{ :atk:introbar.png?600 |}}
 ===== 构建Bi2Se3晶体 =====
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 将块体构型送到Script Generator，并设置一个使用ATK-DFT的Python脚本来计算包含和不包含自旋轨道耦合的能带计算。脚本首先应计算自洽GGA态并执行能带分析，随后使用这个态作为自洽SOGGA态的初始猜测，同样后接能带分析。
-Script Generator现在包含块体构型。添加 {{:atk:calculator.png?20|}} New Calculator,{{:atk:analysis.png?20|}} Analysis ‣ Bandstructure，和 {{:atk:initial_state.png?20|}} Initial State模块，如下所示。改变默认输出文件为 Bi2Se3_bulk.nc。
+Script Generator现在包含块体构型。添加 {{:atk:calculator.png?20|}} New Calculator,{{:atk:analysis.png?20|}} Analysis ‣ Bandstructure，和 {{:atk:initial_state.png?20|}} Initial State模块，如下所示。改变默认输出文件为 ''Bi2Se3_bulk.nc''。
 {{ :atk:analysis_scripter.png?500 |}}
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   * 增加points per segment 为51以得到一个分辨良好的能带结构。
   * 改变Brillouin zone route 为K, G, M, G, L。
-  * 改变IO文件为bulk_bs_gga.nc。
+  * 改变IO文件为''bulk_bs_gga.nc''。
 {{ :atk:scripter_07.png?300 |}}
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 打开第二个{{:atk:calculator.png?20|}} New Calculator模块，并编辑设置参数同第一个计算器一样，但设置Spin参数为Noncollinear Spin-Orbit来做SOGGA计算。记得同样要设置赝势，能量截断和k点。
-接下来，打开第二个{{:atk:initial_state.png?20|}} Initial Stat模块，选择Initial state type为User spin，选中Use old calculation选项，并输入文件名为 Bi2Se3_bulk.nc（从这个文件读取GGA态）。
+{{ :atk:scripter_05.png?500 |}}
-最后，设置第二个{{:atk:analysis.png?20|}} Bandstructure 模块与第一个一样，但IO文件设置为     bulk_bs_sogga.nc 。
+接下来，打开第二个{{:atk:initial_state.png?20|}} Initial Stat模块，选择Initial state type为User spin，选中Use old calculation选项，并输入文件名为 ''Bi2Se3_bulk.nc''（从这个文件读取GGA态）。
+{{ :atk:scripter_06.png?500 |}}
+最后，设置第二个{{:atk:analysis.png?20|}} Bandstructure 模块与第一个一样，但IO文件设置为     ''bulk_bs_sogga.nc'' 。
 {{ :atk:scripter_08.png?300 |}}
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 ==== 结果 ====
-Python脚本现已完成。将其保存为Bi2Se3_bulk.py。如果需要，你也可以在此处下载：[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/Bi2Se3_bulk.py|Bi2Se3_bulk.py]]
+Python脚本现已完成。将其保存为''Bi2Se3_bulk.py''。如果需要，你也可以在此处下载：[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/Bi2Se3_bulk.py|Bi2Se3_bulk.py]]
 使用Job Manager{{:atk:job_manager.png?20|}} 或者一个终端来执行它。这个任务将会花费一段时间，但是如果使用在2CPUs上的2MPI进程上并行执行，经过时间可缩短在40分钟左右。注意这需要总计大约15GB的可用内存！
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 **提示！**
-实例[[http://docs.quantumwise.com/tutorials/advanced_performance/advanced_performance.html#atk-advanced-performance|Basic ATK Performance Guide]]提供了ATK执行的注意事项，包括如何处理内存问题。
+实例[[http://docs.quantumwise.com/tutorials/advanced_performance/advanced_performance.html#atk-advanced-performance|Basic troubleshooting guide for getting better performance]]提供了QuantumATK执行的注意事项，包括如何处理内存问题。
 </WRAP>
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 您现在可以将平板构型送至Script Generator,并像上面块体的设置类似来设置SOGGA能带结构计算，但有略微不同：
   * 您将不需要GGA能带结构分析。
-  * 使用Bi2Se3_slab.nc 作为默认输出文件。
+  * 使用''Bi2Se3_slab.nc'' 作为默认输出文件。
   * 使用一个9x9x1的k点网格（平板沿C方向不是周期的）。
   * 降低电子温度从300k到50k。这将改善接近费米能级的电子占据的DFT描述。
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 ===== DOS分析：狄拉克锥指纹 =====
 正如在介绍中所述，接近费米能级的表面态电子结构类似于一个狄拉克锥，也就是电子动量线性依赖于能量。由于表面态是在块体能隙中唯一呈现的态，我们应期许接近费米能的电子态密度为线性的。作为一个后SCF分析，很容易计算和绘出DOS：
-打开**Script Generator**后添加 {{:atk:analysis_from_file.png?20|}}Analysis from File和 {{:atk:analysis.png?20|}} Analysis ‣ DensityOfStates模块。改变默认输出文件为 dos.nc。
+打开**Script Generator**后添加 {{:atk:analysis_from_file.png?20|}}Analysis from File和 {{:atk:analysis.png?20|}} Analysis ‣ DensityOfStates模块。改变默认输出文件为 ''dos.nc''。
 {{ :atk:dos_01.png?500 |}}
-打开第一个模块，指向Bi2Se3_slab.nc 文件和Object //id glD001//，这是自洽的SOGGA态。
+打开第一个模块，指向''Bi2Se3_slab.nc'' 文件和Object //id glD001//，这是自洽的SOGGA态。
 {{:atk:dos_02.png?300|}}
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 {{ :atk:dos_03.png?500 |}}
-保存脚本为dos.py 并运行。您也可以在这里下载它：[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/dos1.py|dos.py]]。
+保存脚本为 ''dos.py'' 并运行。您也可以在这里下载它：[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/dos1.py|dos.py]]。
 然后在**LabFloor**中找到DOS项，并使用**2D Plot**插件来对其可视化。如下图所示，对其进行一些放大您应会看到预期的DOS线性依赖于能量。DOS在E=0.47 eV的陡增应归于最低的块体价带。
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 ==== 计算 ====
-您将需要以下两个脚本：[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/bloch_states.py|bloch_states.py]]和[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/spinVector.py|spinVector.py]]。下载这两个脚本并使用Job Manager或者在一个终端执行第一个（bloch_states.py）。它从Bi2Se3_slab.nc读取SOGGA态，为k点[0, 0.04, 0]执行两个BlochState分析，并为两个Bloch态计算长度r和极角$\theta$和$\phi$并绘出。
+您将需要以下两个脚本：[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/bloch_states.py|bloch_states.py]]和[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/spinVector.py|spinVector.py]]。下载这两个脚本并使用Job Manager或者在一个终端执行第一个（''bloch_states.py''）。它从''Bi2Se3_slab.nc''读取SOGGA态，为k点[0, 0.04, 0]执行两个BlochState分析，并为两个Bloch态计算长度r和极角$\theta$和$\phi$并绘出。
 <WRAP center round box 60%>
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 ===== 费米面和自旋方向 =====
-最后，研究在狄拉克锥邻近的Bi2Se3平板的费米面很有意思。通过在以$\Gamma$点为中心的一个稠密k网格上取样能带结构，这将很容易完成。
+最后，研究在狄拉克锥邻近的<chem>Bi2Se3</chem>平板的费米面很有意思。通过在以$\Gamma$点为中心的一个稠密k网格上取样能带结构，这将很容易完成。
-下载并执行这个预制的脚本：[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/fermi_surface.py|fermi_surface.py]]。它从Bi2Se3_slab.nc读取SOGGA态，在一个$kx\times ky=51\times51$的网格上对所有点进行能带结构分析，并对能带144中的表面态创建一个本征能量等高线图。
+下载并执行这个预制的脚本：[[http://docs.quantumwise.com/_downloads/fermi_surface.py|fermi_surface.py]]。它从''Bi2Se3_slab.nc''读取SOGGA态，在一个$kx\times ky=51\times51$的网格上对所有点进行能带结构分析，并对能带144中的表面态创建一个本征能量等高线图。
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 ===== 参考文献 =====
+[[http://docs.quantumwise.com/tutorials/topological_insulator_bi2se3/topological_insulator_bi2se3.html#id3|[CMS+15]]] Po-Hao Chang, Troels Markussen, Søren Smidstrup, Kurt Stokbro, and Branislav K. Nikolić. Nonequilibrium spin texture within a thin layer below the surface of current- carrying topological insulator bi2se3: A first-principles quantum transport study. Phys. Rev. B, 92:201406, 2015. [[http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.92.201406|doi:10.1103/PhysRevB.92.201406.]]
+[[http://docs.quantumwise.com/tutorials/topological_insulator_bi2se3/topological_insulator_bi2se3.html#id11|[FK07]]] Liang Fu and Charles L Kane. Topological insulators with inversion symmetry. Physical Review B, 76(4):045302, 2007. [[http://docs.quantumwise.com/tutorials/topological_insulator_bi2se3/topological_insulator_bi2se3.html#id8|doi:10.1103/PhysRevB.76.045302]].
+[[http://docs.quantumwise.com/tutorials/topological_insulator_bi2se3/topological_insulator_bi2se3.html#id8|[FKM07]]] Liang Fu, Charles L Kane, and Eugene J Mele. Topological insulators in three dimensions. Physical Review Letters, 98(10):106803, 2007. [[http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.106803|doi:10.1103/PhysRevLett.98.106803.]]
+[HK10] (1, 2) M. Z. Hasan and C. L. Kane. Colloquium: Topological insulators. Rev. Mod. Phys., 82:3045–3067, Nov 2010. [[http://dx.doi.org/10.1103/RevModPhys.82.3045|doi:10.1103/RevModPhys.82.3045.]]
+[[http://docs.quantumwise.com/tutorials/topological_insulator_bi2se3/topological_insulator_bi2se3.html#id9|[MB07]]] Joel E Moore and Leon Balents. Topological invariants of time-reversal-invariant band structures. Physical Review B, 75(12):121306, 2007. [[http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.75.121306|doi:10.1103/PhysRevB.75.121306.]]
+[[http://docs.quantumwise.com/tutorials/topological_insulator_bi2se3/topological_insulator_bi2se3.html#id2|[QZ11]]] Xiao-Liang Qi and Shou-Cheng Zhang. Topological insulators and superconductors. Rev. Mod. Phys., 83:1057–1110, Oct 2011. [[http://dx.doi.org/10.1103/RevModPhys.83.1057|doi:10.1103/RevModPhys.83.1057.]]
+[[http://docs.quantumwise.com/tutorials/topological_insulator_bi2se3/topological_insulator_bi2se3.html#id10|[Roy09]]] Rahul Roy. Topological phases and the quantum spin hall effect in three dimensions. Physical Review B, 79(19):195322, 2009. [[http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.79.195322|doi:10.1103/PhysRevB.79.195322.]]
+[ZYZ+10] (1, 2) Wei Zhang, Rui Yu, Hai-Jun Zhang, Xi Dai, and Zhong Fang. First-principles studies of the three-dimensional strong topological insulators Bi2Te3, Bi2Se3 and Sb2Te3. New Journal of Physics, 12(6):065013, 2010. [[http://dx.doi.org/10.1088/1367-2630/12/6/065013|doi:10.1088/1367-2630/12/6/065013.]]
+本文翻译：王吉章

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