《能帶理論學習資料》課件

一.基本概念1.在一個能帶中所有能級都已被電子所占據(jù)，這個能帶稱為滿帶2.在一個能帶中，部分能級被電子所占據(jù)，這種能帶中的電子具有導電性3.當一個能帶沒有一個電子占據(jù)（在原子未被激發(fā)的正常態(tài)下），這種能帶稱為空帶?？諑е幸坏┐嬖陔娮泳途哂袑щ娦再|，所以空帶也稱導帶。一.基本概念1.在一個能帶中所有能級都已被電子所占據(jù)，這個能14.在能量相等的軌道上，自旋平行的電子數(shù)目最多時，原子的能量最低。所以在能量相等的軌道上，電子盡可能自旋平行地多占不同的軌道5.泡利不相容原理：指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的電子。6.不違反泡利原理的條件下，電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道，使整個原子體系能量處于最低，這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài)?！赌軒Ю碚搶W習資料》課件27.帶寬：能帶的最高和最低之間的能量差值。其數(shù)值和幾何構型有著密切的關系。8.Caste和Dmol只能繪制散點圖和線形圖，并且很不美觀。后續(xù)通常需要origin進行處理。7.帶寬：能帶的最高和最低之間的能量差值。其數(shù)值和幾何構型有3二.費米能級1.費米能級（fermilevel）是絕對零度下的最高能級。2.在Castep中費米能級的默認值是0。這給我們帶來了很大的方便。（在計算能帶寬度時）。3.費米能級同時是能帶中重要的觀察位置。二.費米能級1.費米能級（fermilevel）是絕對零度4三.能帶1.由于晶體中各原子間的相互影響，原來各原子中能量相近的能級將分裂成一系列和原能級接近的新能級。這些新能級基本上連成一片，形成能帶2.只有周期性結構存在能帶，非周期性結構不存在能帶。三.能帶1.由于晶體中各原子間的相互影響，原來各原子中能量相5《能帶理論學習資料》課件6四.性質1.能帶是能量關于d(k)的函數(shù)2.橫坐標是布里淵區(qū)上的高對稱性點（其距離受到smearing的影響）3.在計算過程中只能簡單的調節(jié)G點四.性質74.有多少條線就有多少個軌道，就有多少條能帶。5.能帶的底部主要是成鍵，中部為非鍵，上部為反鍵。6.通過導帶與Fermin 導帶的交點可以判斷是否是是導體?！赌軒Ю碚搶W習資料》課件87.分析過程中主要分析靠近Fermin能級的能帶，遠離Fermin能級的能帶無多大意義8.能帶越寬，成鍵作用越強烈。9.能帶的排列是按能量高地排列的。10?？梢钥闯鲆恍┹^為特殊的能帶（sp,d）7.分析過程中主要分析靠近Fermin能級的能帶，遠離Fer9五.態(tài)密度1.DOS:dE=E與dE=E+dE之間的能帶數(shù)目2.意義：從倒格失空間返回到實空間3.分為總體DOS和分波DOS（PDOS）五.態(tài)密度10《能帶理論學習資料》課件11六.DOS的性質1.DOS的曲線形狀可以預測能帶結構2.可以獲得價帶、導帶的位置3.DOS的曲線形狀可以計算能級數(shù)目六.DOS的性質124.DOS可以廣泛用來計算吸附5.DOS的峰越尖銳，能帶越平，能帶越寬，峰越平《能帶理論學習資料》課件136.從DOS圖也可分析能隙特性。若費米能級處于DOS值為零的區(qū)間中，說明該體系是半導體或絕緣體；若有分波DOS跨過費米能級，則該體系是金屬6.從DOS圖也可分析能隙特性。147.可以獲得不同軌道對于總DOS的貢獻（其方法類似于核磁共振）7.可以獲得不同軌道對于總DOS的貢獻（其方法類似于核158.可以成鍵進行分析8.可以成鍵進行分析16七.識圖原則1.能帶和DOS一一對應，并相互印證2.能帶是分子軌道按能量大小排列3.應結合PDOS進行分析七.識圖原則17《能帶理論學習資料》課件18步驟1.先畫出分子軌道那能量高低的分布圖步驟1.先畫出分子軌道那能量高低的分布圖192.沿PDOS的峰做橫軸的的平行線，看與能帶的交點。相交的就是參與貢獻的2.沿PDOS的峰做橫軸的的平行線，看與能帶的交點。相交的就208.磁性計算8.磁性計算21《能帶理論學習資料》課件22對于磁性計算對于磁性計算231.在處理能帶時應特別注意費米能級附近的能帶。2.對于自旋態(tài)密度同樣可以通過積分獲得其對整個自旋的貢獻?！赌軒Ю碚搶W習資料》課件24一.基本概念1.在一個能帶中所有能級都已被電子所占據(jù)，這個能帶稱為滿帶2.在一個能帶中，部分能級被電子所占據(jù)，這種能帶中的電子具有導電性3.當一個能帶沒有一個電子占據(jù)（在原子未被激發(fā)的正常態(tài)下），這種能帶稱為空帶?？諑е幸坏┐嬖陔娮泳途哂袑щ娦再|，所以空帶也稱導帶。一.基本概念1.在一個能帶中所有能級都已被電子所占據(jù)，這個能254.在能量相等的軌道上，自旋平行的電子數(shù)目最多時，原子的能量最低。所以在能量相等的軌道上，電子盡可能自旋平行地多占不同的軌道5.泡利不相容原理：指在原子中不能容納運動狀態(tài)完全相同的電子。6.不違反泡利原理的條件下，電子優(yōu)先占據(jù)能量較低的原子軌道，使整個原子體系能量處于最低，這樣的狀態(tài)是原子的基態(tài)。《能帶理論學習資料》課件267.帶寬：能帶的最高和最低之間的能量差值。其數(shù)值和幾何構型有著密切的關系。8.Caste和Dmol只能繪制散點圖和線形圖，并且很不美觀。后續(xù)通常需要origin進行處理。7.帶寬：能帶的最高和最低之間的能量差值。其數(shù)值和幾何構型有27二.費米能級1.費米能級（fermilevel）是絕對零度下的最高能級。2.在Castep中費米能級的默認值是0。這給我們帶來了很大的方便。（在計算能帶寬度時）。3.費米能級同時是能帶中重要的觀察位置。二.費米能級1.費米能級（fermilevel）是絕對零度28三.能帶1.由于晶體中各原子間的相互影響，原來各原子中能量相近的能級將分裂成一系列和原能級接近的新能級。這些新能級基本上連成一片，形成能帶2.只有周期性結構存在能帶，非周期性結構不存在能帶。三.能帶1.由于晶體中各原子間的相互影響，原來各原子中能量相29《能帶理論學習資料》課件30四.性質1.能帶是能量關于d(k)的函數(shù)2.橫坐標是布里淵區(qū)上的高對稱性點（其距離受到smearing的影響）3.在計算過程中只能簡單的調節(jié)G點四.性質314.有多少條線就有多少個軌道，就有多少條能帶。5.能帶的底部主要是成鍵，中部為非鍵，上部為反鍵。6.通過導帶與Fermin 導帶的交點可以判斷是否是是導體?！赌軒Ю碚搶W習資料》課件327.分析過程中主要分析靠近Fermin能級的能帶，遠離Fermin能級的能帶無多大意義8.能帶越寬，成鍵作用越強烈。9.能帶的排列是按能量高地排列的。10?？梢钥闯鲆恍┹^為特殊的能帶（sp,d）7.分析過程中主要分析靠近Fermin能級的能帶，遠離Fer33五.態(tài)密度1.DOS:dE=E與dE=E+dE之間的能帶數(shù)目2.意義：從倒格失空間返回到實空間3.分為總體DOS和分波DOS（PDOS）五.態(tài)密度34《能帶理論學習資料》課件35六.DOS的性質1.DOS的曲線形狀可以預測能帶結構2.可以獲得價帶、導帶的位置3.DOS的曲線形狀可以計算能級數(shù)目六.DOS的性質364.DOS可以廣泛用來計算吸附5.DOS的峰越尖銳，能帶越平，能帶越寬，峰越平《能帶理論學習資料》課件376.從DOS圖也可分析能隙特性。若費米能級處于DOS值為零的區(qū)間中，說明該體系是半導體或絕緣體；若有分波DOS跨過費米能級，則該體系是金屬6.從DOS圖也可分析能隙特性。387.可以獲得不同軌道對于總DOS的貢獻（其方法類似于核磁共振）7.可以獲得不同軌道對于總DOS的貢獻（其方法類似于核398.可以成鍵進行分析8.可以成鍵進行分析40七.識圖原則1.能帶和DOS一一對應，并相互印證2.能帶是分子軌道按能量大小排列3.應結合PDOS進行分析七.識圖原則41《能帶理論學習資料》課件42步驟1.先畫出分子軌道那能量高低的分布圖步驟1.先畫出分子軌道那能量高低的分布圖432.沿PDOS的峰做