介绍DS-PAW efield外加电场计算的内容

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 efield外加电场计算的内容。

2.19. efield外加电场计算

本节将以硅烯模型为例，介绍在DS-PAW中如何进行外加电场计算，分析加电场前后带隙打开情况。

2.19.1. Si硅烯真空方向外加电场计算输入文件

输入文件包含参数文件 Efield.in 和结构文件 structure.as ， Efield.in 如下：

Efield.in 输入参数介绍：

该计算是在一步能带计算的基础上外加电场，除能带计算的基本参数，新增参数为下：

corr.dipolEfield : 设置外加电场的大小，注意该参数只在 corr.dipol = true 和设置 corr.dipolDirection 的情况下生效；

structure.as 文件参考如下：

2.19.2. run程序运行

准备好输入文件之后，将 Efield.in 和 structure.as 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 Efield.in 。

2.19.3. 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 ：计算完成之后的 json 数据文件；

此例中参数 corr.dipolEfield = 0.2 ，即外加电场的大小为 0.2 eV/Å， 在该电场下进行能带计算得到的能带图如图（a）所示

若设置参数 corr.dipolEfield = 0 重复以上计算，即在无电场的情况下进行能带计算得到的能带图如图（b）所示

对比图（a）和图（b）可得结论：通过外加电场可以打开硅烯的带隙。从 band.json 文件可读出加电场与不加电场 BandGap 的值分别为 0.1176 和 0.0010 。

 

审核编辑：刘清