DS-PAW band能带计算

第一性原理平面波密度泛函计算软件DS-PAW是Device Studio平台下的一款使用C++开发的国产第一性原理密度泛函计算软件，使用平面波作为基函数组，其赝势是使用投影缀加平面波方法构造的。  

DS-PAW能够应用于不同场景，例如金属、半导体、绝缘体、表面、磁性、非磁性和锂电等；能够精确预测材料的电子分布；能够进行原子几何结构优化；能够广泛的应用于材料科学领域。‍‍‍‍‍ ‍‍‍

本期将给大家介绍DS-PAW band能带计算的内容。

2.3. band能带计算

本节将从自洽出发介绍如何使用DS-PAW计算能带和投影能带。以Si体系为例进行自洽计算（见2.2节 ），自洽完成之后准备能带计算和投影能带计算，并对能带和投影能带作图分别进行分析。

2.3.1.  能带计算输入文件

输入文件包含参数文件 band.in 、结构文件 structure.as 和上次自洽计算得到的二进制电荷密度文件 rho.bin ， band.in 如下：

band.in 输入参数介绍：

在能带计算中可以尽量保留 sys. 和 cal. 的参数到 band.in 中，之后设置能带计算特有的参数即可：

task ：本次计算为band能带计算，设置task为 band ；

cal.iniCharge ：表示读取电荷密度二进制文件，支持绝对路径及相对路径，这里./表示当前路径下的 rho.bin 文件；

能带计算中新增了一部分能带相关的参数，这些参数只在能带计算中起作用：

band.kpointsLabel ：表示能带计算时高对称点标签，一个 band.kpointsCoord 对应一个 band.kpointsLabel ；

band.kpointsCoord ：表示能带计算时高对此点的分数坐标，每三个数为一组；

band.kpointsNumber ：表示每相邻两个高对称点的间隔；

structure.as 文件同自洽计算。（见2.2节）

2.3.2. run程序运行

准备好输入文件 band.in 和 structure.as 以及 rho.bin 之后，将文件上传到服务器上运行，按照结构弛豫中介绍的方法执行 DS-PAW band.in 。

2.3.3. analysis计算结果分析

根据上述的输入文件，计算完成之后将会得到 DS-PAW.log 、 band.json 这2个文件。

band.json ：能带计算完成之后的 json 数据文件；此时能带的数据也将会被保存在 band.json 中，具体的数据结构详见数据结构解析部分；

使用 Device Studio 可直接对 band.json 文件处理出图，其操作步骤为：Simulator-->DS-PAW-->Analysis Plot，选择 band.json 即可，可根据作图要求自定义设置面板参数，DS处理得到的能带图如下所示：

另可使用 python 进行数据处理，具体操作见 辅助工具使用教程 部分。

2.3.4. ioband自洽中直接计算能带

在2.2自洽计算的输入文件中加入io.band=true，之后将band相关参数写入 scf.in 中即可。输入文件如下：

此时计算出来的能带图与单独计算得到的能带图效果一致。

审核编辑 ：李倩