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标题: castep能带计算的结果如何分析价带顶和费米能级的位置 [打印本页]

作者
Author: 洲洲学材料 时间: 2024-2-27 12:21
标题: castep能带计算的结果如何分析价带顶和费米能级的位置
本帖最后由洲洲学材料于 2024-2-27 13:27 编辑

网上查到castep文件中fermi关键字只有一个：Fermi energy for spin-degenerate system，我的文件里没有怎么回事。那应该如何分析价带顶和费米能级位置呢

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-2-27 16:31
到你对应的自洽计算的输出文件当中找，比如你这里Cu_0_BandStr.castep，大概率应该是在同一个目录下Cu_0.castep的位置能找到对应的值。

作者
Author: 洲洲学材料 时间: 2024-2-28 13:50

卡开发发发表于 2024-2-27 16:31
到你对应的自洽计算的输出文件当中找，比如你这里Cu_0_BandStr.castep，大概率应该是在同一个目录下Cu_0.ca ...

谢谢卡开发发老师，我在Cu_0.castep里没有找到，但.band文件用记事本打开找到了Fermi energies (in atomic units) 是否是对的。具体的两个文件我都上传了，麻烦帮忙看一下

作者
Author: 洲洲学材料 时间: 2024-2-28 13:51
文件补充上传

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-2-28 14:32
本帖最后由卡开发发于 2024-2-28 14:34 编辑

洲洲学材料发表于 2024-2-28 13:51
文件补充上传

可以在*.band看，也可以在你*.castep的这个位置（结构优化最后一个自洽场）

------------------------------------------------------------------------ <-- SCF
SCF loop    Energy          Fermi          Energy gain    Timer <-- SCF
                           energy       per atom       (sec) <-- SCF
------------------------------------------------------------------------ <-- SCF
Initial  -2.20046755E+004  0.00000000E+000                   16856.80  <-- SCF
   1  -2.20046944E+004  3.95424482E+000 9.42864624E-004 16872.68  <-- SCF
   2  -2.20046944E+004  3.95424427E+000 1.59866565E-006 16890.67  <-- SCF
   3  -2.20046934E+004  3.96553008E+000  -4.98637144E-005 16909.84  <-- SCF
   4  -2.20046932E+004  3.95959211E+000  -7.79474042E-006 16927.64  <-- SCF
   5  -2.20046932E+004  3.96490308E+000  -1.29644071E-006 16942.69  <-- SCF
   6  -2.20046932E+004  3.96392858E+000  -4.10426644E-007 16955.62  <-- SCF
   7  -2.20046932E+004  3.96497565E+000  -1.66486694E-007 16968.61  <-- SCF
------------------------------------------------------------------------ <-- SCF

最后那个3.96497565E+000，这两个值是相同的。但推荐最好结构优化后单独进行一个自洽计算再进行能带计算比较稳妥，尤其是优化晶胞参数的情况下。

作者
Author: 洲洲学材料 时间: 2024-2-28 15:03
本帖最后由洲洲学材料于 2024-2-28 15:23 编辑

卡开发发发表于 2024-2-28 14:32
可以在*.band看，也可以在你*.castep的这个位置（结构优化最后一个自洽场）

最后那个3.96497565E+000 ...

老师，我还有几个问题想请教您，刚上传的图里面是氧化镓掺杂W的形成能计算公式
1.第一项W替换Ga的q在castep里是如何体现的；
2.第五项电子化学势部分，EFermi上面已经得到了，但是EVBM在文件里体现在何处；
3.castep计算的bandstructure的Efermi默认在0处，跟上面提到的Efermi是什么关系，是不是代表着价带顶也在上面提到的Efermi处？

作者
Author: 洲洲学材料 时间: 2024-2-28 15:04
图片上传

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-2-28 18:12

洲洲学材料发表于 2024-2-28 15:03
老师，我还有几个问题想请教您，刚上传的图里面是氧化镓掺杂W的形成能计算公式
1.第一项W替换Ga的q在cas ...

这个公式看起来有点奇怪，不妨给个文献的doi。

作者
Author: 洲洲学材料 时间: 2024-2-28 18:22

卡开发发发表于 2024-2-28 18:12
这个公式看起来有点奇怪，不妨给个文献的doi。

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.94.195203

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-2-29 09:09

洲洲学材料发表于 2024-2-28 15:03
老师，我还有几个问题想请教您，刚上传的图里面是氧化镓掺杂W的形成能计算公式
1.第一项W替换Ga的q在cas ...

我建议你参考10.1103/RevModPhys.86.253，是你这篇文章引用的文章，你可以稍微仔细看下。

作者
Author: zhangbo11011 时间: 2024-11-11 09:47

卡开发发发表于 2024-2-28 14:32
可以在*.band看，也可以在你*.castep的这个位置（结构优化最后一个自洽场）

最后那个3.96497565E+000 ...

卡老师，双修VASP和CASTEP后，我有个问题，就是VASP只是将费米能级和能带平移了（以费米能级为0 eV），还可以辨别费米能级与VBM/CBM的相对位置，可以分析能带对齐等等。可是CASTEP不仅以费米能级为 0 eV,还将价带顶和费米能级位于 0 eV,这样的话，我还如何分辨费米能级与VBM/CBM的相对位置呢？求卡老师指点，谢谢您

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-11-11 11:13
本帖最后由卡开发发于 2024-11-11 11:15 编辑

zhangbo11011 发表于 2024-11-11 09:47
卡老师，双修VASP和CASTEP后，我有个问题，就是VASP只是将费米能级和能带平移了（以费米能级为0 eV），还 ...

半导体0K下的Fermi能级没有实际意义啊，所以其实只要看VBM/CBM相对位置就行了。事实上也有算出来那些带之间的相对位置有实际意义。

作者
Author: zhangbo11011 时间: 2024-11-11 16:30

卡开发发发表于 2024-11-11 11:13
半导体0K下的Fermi能级没有实际意义啊，所以其实只要看VBM/CBM相对位置就行了。事实上也有算出来那些带之 ...

是的，如您所说，可在CASTEP里，费米能级和CBM/VBM的相对位置找不到，老师，它不像VASP是整体平移，而是费米能级设置在价带顶处，老师，您可以说具体一点嘛，谢谢您了

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-11-11 18:09

zhangbo11011 发表于 2024-11-11 16:30
是的，如您所说，可在CASTEP里，费米能级和CBM/VBM的相对位置找不到，老师，它不像VASP是整体平移，而是 ...

我的意思是你不要去找那个Fermi能级与其他能级相对的位置了，能级对齐根本不用Fermi能级的信息，我不清楚你为什么要这么做，如果感兴趣你可以好好找几篇正经文献看看。

并且，对于一般的计算而言是为了得到0K的电子结构，这种情况半导体严格说不存在Fermi能级，所以显示的Fermi能级到底在VBM还是在VBM和CBM之间其实不是太重要，因为根本没意义。

作者
Author: zhangbo11011 时间: 2024-11-11 19:21

卡开发发发表于 2024-11-11 18:09
我的意思是你不要去找那个Fermi能级与其他能级相对的位置了，能级对齐根本不用Fermi能级的信息，我不清楚 ...

老师，那怎么判断P型还是N型半导体啊？

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-11-11 20:08

zhangbo11011 发表于 2024-11-11 19:21
老师，那怎么判断P型还是N型半导体啊？

p型还是n型应该是相对本征半导体来做比较？

作者
Author: zhangbo11011 时间: 2024-11-11 20:57

卡开发发发表于 2024-11-11 20:08
p型还是n型应该是相对本征半导体来做比较？

是的老师，在半导体物理中，这个本质不就是费米能级靠近VBM为P-type,费米能级靠近CBM为N-type,我理解是不是有问题欸，我感觉还是得回归到费米能级在带隙中的位置，哎，已经对书中的知识产生怀疑了

作者
Author: 卡开发发 时间: 2024-11-11 21:46

zhangbo11011 发表于 2024-11-11 20:57
是的老师，在半导体物理中，这个本质不就是费米能级靠近VBM为P-type,费米能级靠近CBM为N-type,我理解是不 ...

书上说的应该没啥问题。不过书上简化了太多，而书上提到的条件计算当中也不能达成。上面问的事情意思就是，其实并非要通过Fermi能级位置去判断，我们可以回归N-或P-型半导体以及本征半导体自身的差异上。

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