发布网友 发布时间:2022-05-10 10:39
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热心网友 时间:2023-10-05 11:15
用第原理计算软件展工作析结主要三面进行定性/定量讨论:1、电荷密度图(chargedensity);2、能带结构(EnergyBandStructure);3、态密度(DensityofStates简称DOS)电荷密度图图形式现文章非直观于般入门级研究员讲任何疑问唯需要注意种析种种衍形式比差电荷密图(def-ormationchargedensity)二差图(differencechargedensity)等等加自旋极化工作能自旋极化电荷密度图(spin-polarizedchargedensity)所谓差指原组体系(团簇)电荷重新布二指同体系化或者几何构型改变电荷重新布通种差图直观看体系原键情况通电荷聚集(accumulation)/损失(depletion)具体空间布看键极性强弱;通某格点附近电荷布形状判断键轨道(主要d轨道析于s或者p轨道形状析我没见)析总电荷密度图类似相言种图所携带信息量较能带结构析现各领域第原理计算工作用非普遍能带概念本身抽象性于能带析让初者痛关于能带理论本身我篇文章想涉及考虑已能带何能面看用信息首先看体系金属、半导体绝缘体判断标准看费米能级导带(即高称点附近近似口向抛物线形状能带)否相交若相交则金属否则半导体或者绝缘体于本征半导体看直接能隙间接能隙:导带低点价带高点同k点处则直接能隙否则间接能隙具体工作情况要复杂且各种领域兴趣面彼相差析能像述析直观普适仍总结些经验性规律主要几点:1)目前计算采用超单胞(supercell)形式单胞几十原及百电所能带图往往远低于费米能级处非平坦非密集原则讲区域能带并具备解说/阅读价值要种现象吓住般工作我主要关费米能级附近能带形状2)能带宽窄能带析占据重要位置能带越宽即能带图起伏越说明处于带电效质量越、非局域(non-local)程度越、组条能带原轨道扩展性越强形状近似于抛物线形状般言冠类sp带(sp-likeband)名反条比较窄能带表明应于条能带本征态主要由局域于某格点原轨道组条带电局域性非强效质量相较3)体系掺杂非本征半导体注意与本征半导体能带结构图进行比般言能隙处现条新、比较窄能带通所谓杂质态(dopingstate)或者按照掺杂半导体类型称受主态或者施主态4)关于自旋极化能带般画两幅图:majorityspinminorityspin经典说别代表自旋向自旋向轨道所组能带结构注意费米能级处差异费米能级与majorityspin能带图相交处于minorityspin能隙则体系具明显自旋极化现象该体系称半金属(halfmetal)majorityspin与费米能级相交能带主要由杂质原轨道组所发点讨论杂质磁性特征5)做界面问题衬底材料能带图显非重要各高称点间能现同情况具体说某两点间费米能级与能带相交;另外k区间费米能级处导带价带间衬底材料呈现各项异性:于前者呈现金属性于者呈现绝缘性工作通某种材料能带图选择同面作面具体析应该结合试验结给(我没记错物理所薛其坤研究员曾经析$\beta$-Fe(100)(111)面应能带兴趣读者进步查阅资料)原则讲态密度作能带结构视化结析能带析结应术语能带析相通更直观结讨论用比能带析更广泛些简要总结析要点:1)整能量区间内布较平均、没局域尖峰DOS应类sp带表明电非局域化性质强相反于般渡金属言d轨道DOS般尖峰说明d电相比较局域相应能带比较窄2)DOS图析能隙特性:若费米能级处于DOS值零区间说明该体系半导体或绝缘体;若波DOS跨费米能级则该体系金属外画波(PDOS)局域(LDOS)两种态密度更加细致研究各点处波键情况3)DOS图引入赝能隙(pseudogap)概念即费米能级两侧别两尖峰两尖峰间DOS并零赝能隙直接反映该体系键共价性强弱:越宽说明共价性越强析局域态密度(LDOS)赝能隙反映则相邻两原键强弱:赝能隙越宽说明两原键越强述析理论基础紧束缚理论发解释:实际认赝能隙宽度直接Hamiltonian矩阵非角元相关彼间单调递增函数关系4)于自旋极化体系与能带析类似应该majorityspinminorityspin别画若费米能级与majorityDOS相交处于minorityDOS能隙说明该体系自旋极化热心网友 时间:2023-10-05 11:16
kanbuqinga