能带结构(BS)计算

能带结构计算

样例

1)    能带结构

                            Physica B: Condensed Matter, 2018, 545, 197-202
                                    https://doi.org/10.1016/j.physb.2018.05.008
科研人员等人利用第一性原理研究了TiN薄膜的电子结构，如图4所示，能带是由Studio Studio（MS）程序模拟的，并计算了总态密度（DOS）、介电函数、吸收和反射率。结果表明，费米能（EF）通过能级分布密集的能带，且总态密度与EF相交，表明TiN由Ti-3d态的电子学性质决定了其具有类金属性质。

2)    (a)能带结构(b)全/局域态密度(c)声子色散(d)声子DOS

                            Journal of Alloys and Compounds, 2018, 763, 1018-1023
                                        https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.06.034
科研人员使用密度泛函理论（DFT）和玻尔兹曼传输理论研究了fcc HfRhSb的高温热电性质，图为计算出的能带结构和态密度，以及一些物理参数。传输特性理论开始于能带结构的计算、刚性能带内的玻尔兹曼传输理论和常数弛豫时间近似（RTA）。刚性能带近似(RBA)是研究能带结构与热电响应之间关系的有效工具 

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能带结构(电子能带结构)

在固体物理学中，描述了禁止或允许电子所带有的能量，这是周期性晶格中的量子动力学电子波衍射引起的。材料的能带结构决定了多种特性，特别是它的电子学和光学性质。

能带与态密度的关系

1)    能带对于纵坐标的投影就得到了态密度。因此能带图上没有能带经过的地方，态密度也是0。
2)    能带越平，态密度峰就越尖锐，能带越陡峭，态密度峰就越低，离域性就越强。在态密度图上的有的峰比较高，有的峰比较低，我们先从能带的角度来理解以下，当一条能带平缓的穿过 E~E+ΔE，整个能带都在这个能量范围内，那么态密度图上就会形成一个很高的峰。在能带图上比较陡的曲线就是定域性小的电子产生的，而平滑的曲线则是定域性强的电子贡献的。