Tính cấu trúc vùng năng lượng của khối silicon cấu trúc diamond

.c om an co ng Bài thực hành ng th Tính cấu trúc vùng lượng khối cu u du o silicon cấu trúc diamond CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng an co Xây dựng cấu trúc tinh thể cu u du o ng th Crystallographic Information File (CIF) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om cu u du o ng th an co ng Silicon Crystal Structure : Diamond, face centered cubic lattice (FCC CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om VESTA opens file : AMS_DATA.cif an co 0.0000 0.0000 5.4307 0.0000 0.0000 5.4307 cu u du o ng th a = 5.4307 b = 0.0000 c = 0.0000 ng Conventional cell CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Conversion of conventional cell to primitive cell (FCC) Open file : C:\Program Files\Quantum ESPRESSO 64-bit 5.2.0-serial\doc\brillouin_zones.pdf ng c om Hãy xem lại phần Wood and matrix notation môn Khoa học bề mặt chất rắn! −𝟎 𝟓 𝟎 −𝟎 𝟓 𝟎 𝟎 𝟓 𝟎 𝟓 𝟎 𝟓 𝟎 𝟓 𝟎 cu u du o ng th an co a = 5.4307 Å Rotation Matrix: Brillouin zone http://www.cryst.ehu.es/cryst/get kvec.html CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Rotation Matrix CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung file Si.primitivecell.vasp cu u du o ng th an co ng c om Si 1.0 Primitive cell (Å) 3.8400845528 0.0000000000 0.0000000000 -1.9200422764 3.3256107754 0.0000000000 -1.9200422764 1.1085369251 3.1354159078 Si : loại nguyên tử : số mguyên tử Cartesian : Tọa độ x, y z (Å) nguyên tử 0.000000000 0.000000000 0.000000000 1.920042276 1.108536925 0.783853977 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Brillouin zone cu u du o ng th an co ng c om http://www.cryst.ehu.es/cryst/get_kvec.html CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om cu u du o ng th an co ng Brillouin zone CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt co ng c om Tính tốn cấu trúc điện tử khối diamond silicon (một primitive cell) Quantum ESPRESSO ng th an  Tính cấu trúc vùng lương (Band stuctures) u du o  Tính mật độ trạng thái (Density of StatesDOS; Project Density of States -PDOS) cu Xem hứng dẫn tại: http://www.quantum-espresso.org/wp-content/uploads/Doc/INPUT_PW.html Hoặc tóm tắt file : notes.pdf CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  Tính cấu trúc vùng lương (Band stuctures) Gải phương trình Kohn-Sham (Tính trường tự hợp - self-consistent field (scf)) Nội dung file : Si.scf.in cu u du o ng th an co ng c om &control pseudo_dir = 'C:\Program Files\Quantum ESPRESSO 64-bit 5.2.0-serial\pseudo‘ calculation = 'scf', prefix = 'silicon', outdir = '.\temp' etot_conv_thr = 1.0D-5, / &system ibrav = 0, A = 1.0, nat = 2, ntyp = 1, ecutwfc = 20.0 occupations = 'smearing‘, smearing = 'm-p‘, degauss = 0.01 / &electrons conv_thr = 1.0D-6, mixing_beta = 0.7 / CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng 0.0000000000 0.0000000000 3.1354159078 0.000000000 0.783853977 cu u du o ng th an co ATOMIC_SPECIES Si 28.086 Si.pbe-n-van.UPF CELL_PARAMETERS (alat) 3.8400845528 0.0000000000 -1.9200422764 3.3256107754 -1.9200422764 1.1085369251 ATOMIC_POSITIONS (angstrom) Si 0.000000000 0.000000000 Si 1.920042276 1.108536925 K_POINTS (automatic) 6 0 c om Nội dung file : Si.scf.in (tt) Lệnh chạy Quantum Espresso trêm cmd: pw.exe < Si.scf.in > CuuDuongThanCong.com Si.scf.out https://fb.com/tailieudientucntt Tìm trạng thái electron đường vùng Brillouin Nội dung file : Si.band.in cu u du o ng th an co ng c om &control pseudo_dir = 'C:\Program Files\Quantum ESPRESSO 64-bit 5.2.0-serial\pseudo‘ calculation = ‘bands', prefix = 'silicon', outdir = '.\temp' etot_conv_thr = 1.0D-5, / &system ibrav = 0, A = 1.0, nat = 2, ntyp = 1, ecutwfc = 20.0 occupations = 'smearing‘, smearing = 'm-p‘, degauss = 0.01 / &electrons conv_thr = 1.0D-6, mixing_beta = 0.7 / CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung file : Si.band.in (tt) ng c om 0.0000000000 0.0000000000 3.1354159078 0.000000000 0.783853977 cu u du o ng th an co ATOMIC_SPECIES Si 28.086 Si.pbe-n-van.UPF CELL_PARAMETERS (alat) 3.8400845528 0.0000000000 -1.9200422764 3.3256107754 -1.9200422764 1.1085369251 ATOMIC_POSITIONS (angstrom) Si 0.000000000 0.000000000 Si 1.920042276 1.108536925 K_POINTS {tpiba_b} 0.50000000 0.00000000 0.50000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.50000000 0.50000000 0.50000000 0.50000000 0.25000000 0.75000000 20 20 20 20 ! ! ! ! X G L W Lệnh chạy Quantum Espresso trêm cmd: pw.exe < Si.band.in > Si.band.out CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Thu thập số liệu Nội dung file : Si.data.in ng c om &BANDS prefix = 'silicon', outdir = '.\temp' filband=“silicon_band.dat" / th an co Lệnh chạy Quantum Espresso trêm cmd: bands.exe < Si.data.in > Si.data.out ng Vẽ số liệu từ file “silicon_band.dat” Nội dung file : Si.plot_band.in cu u du o silicon_band.dat 0.0 12.0 !Energy range of plot in Emin Emax Si_bands.xmgr !output for xmgrace plotting Si_bands.ps ! output for a ps plot 6.8265 ! The Fermi level (marks it on the plot) 1.0, 6.8265 ! The Estep and Reference Energy Lệnh chạy Quantum Espresso trêm cmd: plotbands.exe < Si.plot_band.in > Si.plot_band.out CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Hãy vẽ số liệu file “Si_bands.xmgr” phầm mền (Microsoft Excel, Origin ….) ng co an du o ng th E (eV) u 1.1880 0.6320 0.0810 -0.3780 -0.6660 -0.7110 -0.4970 -0.0900 0.4110 0.8910 1.2060 1.2850 1.1990 1.0070 cu 1.9267 1.9090 1.8913 1.8737 1.8560 1.8383 1.8206 1.8029 1.7853 1.7676 1.7499 1.7322 1.7146 1.6969 c om K-point E (eV) CuuDuongThanCong.com K-point https://fb.com/tailieudientucntt ... https://fb.com/tailieudientucntt co ng c om Tính tốn cấu trúc điện tử khối diamond silicon (một primitive cell) Quantum ESPRESSO ng th an  Tính cấu trúc vùng lương (Band stuctures) u du o  Tính mật độ trạng thái... notes.pdf CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt  Tính cấu trúc vùng lương (Band stuctures) Gải phương trình Kohn-Sham (Tính trường tự hợp - self-consistent field (scf)) Nội dung file... &BANDS prefix = 'silicon' , outdir = '. emp' filband=? ?silicon_ band.dat" / th an co Lệnh chạy Quantum Espresso trêm cmd: bands.exe < Si.data.in > Si.data.out ng Vẽ số liệu từ file ? ?silicon_ band.dat”