如何准确定义与计算 Si/SiO2 界面非周期性方向的有效质量

Kernado

各位大佬、同行好！

最近在做 Si/SiO2 界面的第一性原理计算（基于 VASP 密度泛函理论 DFT），遇到一个关于有效质量（Effective Mass）定义与提取的理论问题，想请教一下大家的经验。

常规的有效质量计算（如通过 vaspkit 提取或抛物线拟合）高度依赖于晶体结构的周期性。对于理想的三维块体（Bulk），我们通过倒空间 k 点的能带色散关系（Dispersion relation）可以很容易地求出有效质量

但是，在我们构建的 Si/SiO2 界面超胞（Supercell）中，结构通常沿着界面的法线方向（假设为 z 方向）堆叠。这就带来了个核心难点：

• 非周期性/量子局限效应： 沿 z 方向由于氧化物的无序性以及界面势垒的存在，严格来说已经失去了原有的三维晶格周期性。波函数在该方向受到局限（Quantum Confinement）。
  
  

在这种情况下，如何准确定义conduction band 和valence band有效质量

非常感谢大家的指点！