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castep能带图没有带隙 Materials-studio计算带隙和光吸收的问题求助

2020-10-04知识18

DOS和band带隙不一致,是什么问题 MS计算能带图分析能带图的横坐标是在模型对称性基础上取的K点。为什么要取K点呢?因为晶体的周期性使得薛定谔方程的解也具有了周期性。按照对称性取K点,可以保证以最小的计算量获得最全的能量特征解。能带图横坐标是K点,其实就是倒格空间中的几何点。其中最重要也最简单的就是gamma那个点,因为这个点在任何几何结构中都具有对称性,所以在castep里,有个最简单的K点选择,就是那个gamma选项。纵坐标是能量。那么能带图应该就是表示了研究体系中,各个具有对称性位置的点的能量。我们所得到的体系总能量,应该就是整个体系各个点能量的加和。记得氢原子的能量线吧?能带图中的能量带就像是氢原子中的每条能量线都拉宽为一个带。通过能带图,能把价带和导带看出来。在castep里,分析能带结构的时候给定scissors这个选项某个值,就可以加大价带和导带之间的空隙,把绝缘体的价带和导带清楚地区分出来。DOS叫态密度,也就是体系各个状态的密度,各个能量状态的密度。从DOS图也可以清晰地看出带隙、价带、导带的位置。要理解DOS需要将能带图和DOS结合起来。分析的时候,如果选择了full就会把体系的总态密度显示出来,如果。

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Materials-studio计算带隙和光吸收的问题求助 大家都知道LDA和GGA在计算的时候会低估带隙,正常的硅禁带宽度是1.12ev,我算出来的是0.59ev,请问这对分析能带结构会带来影响么,或者本身这就是错误的不能拿来分析?可以怎样解决这种低估问题使计算的结果和实际结果吻合?还有,计算的带隙确实是低估,但是光吸收为什么还是正确的,我得到的光吸收图,硅的光吸收确实是在1.12ev之前是零,这是怎么回事?难道CASTEP计算只是低估带隙,其他的都是正确的吗?实验上测定能带结构的方法是ARPES,对应的物理过程是一种电子数目可变的带电激发过程。基于单电子近似的DFT方法并不能很好地描述这一过程,因此计算结果都比实验结果小。另外DFT计算所得到的能量本征值并不是单电子的本征值,而是K-S赝粒子的本征值,除了最高占据态的能量外其余的能量没有与之对应的物理意义。不过若是研究能带结构,也可以把它当作真正的本征值来用。要得到较准确的能带结构要用GW方法,一般来说GW方法得到的能带结构与DFT的差别主要在带隙大小,形状差别不太大。用杂化泛函可以得到较准确的带隙,能带结构不清楚。“还有,计算的带隙确实是低估,但是光吸收为什么还是正确的”光吸收对应的物理过程涉及到电子-空穴的相互作用,这个相互作用。

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能带结构中带隙产生的原因是什么 原因:这是由于广义梯度近似GGA这种近似方法本身缺陷造成的,它低估了激发态电子间抄的关联作用,使得计算值低于实验值,但并不影响对结果的定性分析。如果想要大点带隙,一是采用楼上说的“采用LDA+U则可达到3.4。其中U(Zn,d)=10.5,U(O,p)=7.0。还有要用模守衡势使用剪刀差修正带隙 剪刀差等于实验值与计算值的差 这样做出图来就好看多了,本质不变。能带理论是关于电子在周期性势场中的运动状态的理论。对于纳米材料,已经失zd去了周期性,故严格说来,谈不上有能带,也不存在能隙概念。但是对于纳米材料,可以讨论电子的量子能级概念。根据测不准关系,随着尺寸的缩小,电子的动量和能量的变化范围增大,这就意味着能级间距变宽。

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能带结构中带隙产生的原因是什么

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