===== 输运性质 ===== ==== 输运性质:热电输运 ==== > 基于Boltzmann输运方程和弛豫时间近似,在半经典理论框架下计算输运性质 > 包括但不限于(电子)热导,电导,Seeback系数等热电性质 > 如果需要计算晶格热导率,请使用PWphono3py(33) > 计算输运是以下两个软件自己的功能,PWmat仅负责提供电子结构 - Boltzwann(34):需要依靠Wannier90插值获得致密的k点的本征值 - BoltzTrap(35): 需要ASE接口,操作更便捷 ==== 输运性质:有效质量 ==== - Effective mass calculation(10):计算载流子的有效质量 > 通过本征值对k的二阶导数获得,通常要在所求的k点附近取很密的k点算能带 > 结合形变势理论可以获得弛豫时间 > 获得弛豫时间后可以带入(34)和(35)求电导率 > 也可以自己带入公式求得载流子迁移率(必要时,需要光学支的电声耦合) ==== 输运性质:结合分子动力学计算电导率 ==== - Electrical conductivity(16):使用Kubo-Green wood公式计算金属体系电导率 > 首先需要进行分子动力学模拟,达到平衡状态 > 是比Boltzmann方程更一般化的方法 > 在(准)非晶体系中,由于平均自由程太短,不满足Boltzmann方程的条件 > 类似的思路也可以用来求液体/非晶的热导率(Phys. Rev. B 96, 020302(R)) ==== 输运性质:Hall effect ==== 模拟材料的反常霍尔电导(AHC)和自旋霍尔电导(SHC) - 结合Wannier90(36)或者我们开发的二阶插值(46)获得致密的k点,并计算AHC - 结合二阶插值(54)计算SHC ==== 输运性质:量子输运/器件模拟 ==== 模拟场效应管的量子输运性质: - Module 40: 计算散射态以模拟器件的输运性质 - Module 51: 不同的电极需要不同的偏压(EF),为此引入非平衡的边界条件 > 可以模拟加栅压的电极-中心区-电极的器件(场效应管) > 相比非平衡态格林函数(NEGF),散射态的物理意义更明确 > 支持平面波基组(QuantumATK和Nanodcal等都是原子轨道基组) > 即将支持高斯基组,算法也在不断优化