スポンサーサイト

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。


AkaiKKRでウルツ鉱構造ZnO

AkaiKKR(machikaneyama)をもちいてAkaiKKRでルチル構造SnO2 その1その2ではルチル構造の計算をし、AkaiKKRで岩塩構造 BaO2では岩塩構造の計算をしました。今回はそれらに続いてウルツ鉱構造のZnOの計算を行います。

wZnO.png
Fig.1: ウルツ鉱構造のZnO



ウルツ鉱構造


Fig.1に示したのがウルツ鉱構造のZnOです。亜鉛原子を六方最密充填構造のように配置し、その四面体格子間位置のうち、半分のサイトを酸素が占めたような結晶構造をしています。この入力ファイルは、以下のようにしました。
四面体サイトのうち半分しか酸素が存在しないので、残りの格子間位置にも空孔をおくほうが精度が上がる可能性はありますが、今回はそのままにしてあります。

c------------------------------------------------------------
go data/ZnO
c------------------------------------------------------------
c brvtyp a c/a b/a alpha beta gamma
hcp 6.1415 , 1.602064 , , , , ,
c------------------------------------------------------------
c edelt ewidth reltyp sdftyp magtyp record
0.001 1.5 sra mjw nmag 2nd
c------------------------------------------------------------
c outtyp bzqlty maxitr pmix
update 8 200 0.035
c------------------------------------------------------------
c ntyp
2
c------------------------------------------------------------
c type ncmp rmt field mxl anclr conc
Zn 1 1 0.0 2
30 100
O 1 1 0.0 2
8 100
c------------------------------------------------------------
c natm
4
c------------------------------------------------------------
c atmicx atmtyp
1/3a 2/3b 0c Zn
2/3a 1/3b 1/2c Zn
1/3a 2/3b 0.3819c O
2/3a 1/3b 0.8819c O
c------------------------------------------------------------


結果


Fig.2-3がZnOのバンド構造と状態密度です。やはり、バンドギャップが小さく出ていて、半導体なのか金属なのか微妙です。

wZnO-DOS.png
ZnO-band.png

Fig.2-3: ウルツ鉱構造ZnOの状態密度とバンド構造


フェルミエネルギー付近を拡大した計算を行うと(ewidth=0.8Ry)、一応バンドギャップがあるらしいことは確認できます。ただし、フェルミエネルギーが価電子帯の中にめり込んでしまっています。前回同様、この点は気にし無い事にします。

ZnO-band2.png

Fig.4: フェルミ準位付近を拡大したバンド構造


関連エントリ





    参考URL




    付録


    このエントリで使用したファイルを添付します。ファイル名末尾の".txt"を削除して、"_"を"."に変更すれば使えるはずです。(参考:ねがてぃぶろぐの付録)


    参考文献/使用機器




    フィードバック



    にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ

     ↑ 電子工作ブログランキング参加中です。1クリックお願いします。


    コメント・トラックバックも歓迎です。 ↓      


     ↓ この記事が面白かった方は「拍手」をお願いします。


tag: AkaiKKR machikaneyama KKR ウルツ鉱構造 ZnO 

comment

Secret

DOSの計算について

たいへんご無沙汰しております。約1年半前に第一原理計算コードについて質問させて頂いた者です。
AkaiKKRは候補から外れましたが、自分にとって最適な計算コードを選ぶのに非常に有益な情報を頂き、とても感謝しております。

あれから紆余曲折や中断などがあり、つい最近、やっと第一原理コードを動かせるようになりました。xTAPPという計算コードを使用してます。

今後は、これまでにgomisaiさんが計算された物質について同様の計算を行ない、さらに勉強していこうと考えています。

非常に初歩的な質問で恐縮ですが、状態密度の計算範囲(ZnOの計算では-1.5~0.5Ry)はどの様に決定されているのでしょうか?
(0.5Ry以上のところに大きな山が出てくる事はないのでしょうか?)

長々とすみません。
お手数おかけいたしますが、ご回答のほどよろしくお願い致します。

Re: DOSの計算について

あたさん、お久しぶりです。

計算コードを選ぶ上でお役に立てたということでうれしいです。

さて、状態密度の計算範囲なのですが、極論すれば、自分が計算したいと思う範囲を計算すればよいと思います。
ただ、現実問題としては、電子構造に依存する物性は、フェルミ準位近傍(金属の場合)、あるいはバンドギャップの大きさやVBMとCMB付近(絶縁体の場合)だけで決まると思います。
例えば、下記エントリでは自由電子近似からもとめたアルミニウムのフェルミ分布関数を計算しています。

Scilabで金属の化学ポテンシャル
http://gomisai.blog75.fc2.com/blog-entry-536.html

仮に2万ケルビンまで温度を上げたとしても、フェルミ準位よりも0.5Ry上のところでは、わずかに裾野を引く程度です(Fig.1のインセットの赤線)。
金属の融点は高々数千ケルビン程度なので、仮に0.5Ryよりも高いエネルギー準位に高い状態密度を持っていたとしても、普通の温度条件では、物性値に影響を与えないでしょう。
この辺りは第一原理計算の初歩というよりは、固体電子論の初歩なので、教科書を読まれるのが良いと思います。私のオススメは金持 徹著固体電子論です。

ただし、AkaiKKRのセルフコンシステント計算(go計算)に限って言えば ewidth は注意深く決める必要があります。

AkaiKKRのewidth その1
http://gomisai.blog75.fc2.com/blog-entry-708.html
AkaiKKRのewidth その2
http://gomisai.blog75.fc2.com/blog-entry-709.html

No title

早速のご回答ありがとうございました。
状態密度の計算範囲とその考え方については理解できました。

約1年半前と同様、まだまだ知識が浅いため、ご回答の後半部分はあまり理解できてませんが、今後勉強を進めていく上でとても良い指針を頂いたと感じております。

今後もいろいろとご質問させていただくかと思いますが、その際はよろしくお願い致します。
FC2カウンター
カテゴリ
ユーザータグ

LTspiceAkaiKKRScilabmachikaneyamaKKRPSoCCPAOPアンプPIC強磁性モンテカルロ解析常微分方程式トランジスタodeインターフェース状態密度DOSecalj定電流PDS5022スイッチング回路半導体シェルスクリプト乱数レベルシフトHP6632A温度解析ブレッドボードI2CR6452A分散関係トランジスタ技術可変抵抗確率論数値積分反強磁性セミナー非線形方程式ソルバ絶縁バンドギャップ熱設計偏微分方程式バンド構造GW近似カオス三端子レギュレータLEDフォトカプラシュミットトリガISO-I2CA/DコンバータLM358USBカレントミラーTL431マフィンティン半径PC817C数値微分アナログスイッチ発振回路サーボ直流動作点解析74HC40532ちゃんねる標準ロジックチョッパアンプLDAアセンブラFFTbzqltyイジング模型ブラべ格子開発環境補間量子力学電子負荷BSchパラメトリック解析単振り子基本並進ベクトル熱伝導繰り返しGGAMaximaTLP621ewidthSMP相対論抵抗位相図ランダムウォークスピン軌道相互作用六方最密充填構造不規則合金FETコバルト失敗談QSGWcygwinスレーターポーリング曲線スイッチト・キャパシタラプラス方程式gfortranキュリー温度状態方程式条件分岐格子比熱TLP552LM555TLP521三角波NE555過渡解析FXA-7020ZRWriter509テスタ詰め回路MCUマントルダイヤモンドQNAPデータロガーガイガー管自動計測UPS井戸型ポテンシャルawk第一原理計算仮想結晶近似ブラウン運動差し込みグラフ平均場近似fsolve起電力熱力学OpenMPスーパーセル固有値問題最適化最小値VCAシュレディンガー方程式VESTAubuntu最大値面心立方構造PGAOPA2277L10構造非線型方程式ソルバ2SC1815fccフェルミ面等高線ジバニャン方程式ヒストグラム確率論マテリアルデザイン正規分布結晶磁気異方性interp1フィルタ初期値ウィグナーザイツ胞c/aルチル構造岩塩構造スワップ領域リジッドバンド模型edeltBaOウルツ鉱構造重積分SIC二相共存ZnOquantumESPRESSOCapSensegnuplotmultiplot全エネルギー固定スピンモーメントFSM合金ノコギリ波フォノンデバイ模型ハーフメタル半金属TeXifortTS-110不規則局所モーメントTS-112等価回路モデルパラメータ・モデルヒストグラムExcel円周率GimpトラックボールPC直流解析入出力文字列マンデルブロ集合キーボードフラクタル化学反応三次元Realforce縮退日本語最小二乗法関数フィッティング疎行列シンボル線種ナイキスト線図陰解法負帰還安定性熱拡散方程式EAGLECrank-Nicolson法連立一次方程式P-10クーロン散乱Ubuntu境界条件MBEHiLAPW軸ラベルトランスCK1026MAS830L凡例PIC16F785LMC662AACircuit両対数グラフ片対数グラフグラフの分割specx.f

最新コメント
リンク

にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。