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1、态密度,态密度,态密度,态密度表示单位能量范围内所允许的电子数,也就是说电子在某一能量范围的分布情况。因为原子轨道主要是以能量的高低去划分的,所以态密度图能反应出电子在各个轨道的分布情况,反映出原子与原子之间的相互作用情况,并且还可以揭示化学键的信息。态密度有分波态密度(PDOS)和总态密度(TDoS)两种形式。,态密度,态密度可以作为能带结构的一个可视化结果。很多分析和能带的分析结果可以一一对应,很多术语也和能带分析相通。但是因为它更直观,因此在结果讨论中用得比能带分析更广泛一些。简要总结分析要点如下: 1) 在整个能量区间之内分布较为平均、没有局域尖峰的DOS,对应的是类sp带(此陈述有待
2、考证博主加),表明电子的非局域化性质很强。相反,对于一般的过渡金属而言,d轨道的DOS一般是一个很大的尖峰,说明d电子相对比较局域,相应的能带也比较窄。,态密度,2)从DOS图也可分析能隙特性:若费米能级处于DOS值为零的区间中,说明该体系是半导体或绝缘体;若有分波DOS跨过费米能级,则该体系是金属。此外,可以画出分波(PDOS)和局域(LDOS)两种态密度,更加细致的研究在各点处的分波成键情况。,态密度,3)从DOS图中还可引入“赝能隙”(pseudogap)的概念。也即在费米能级两侧分别有两个尖峰。而两个尖峰之间的DOS并不为零。赝能隙直接反映了该体系成键的共价性的强弱:越宽,说明共价性越
3、强。如果分析的是局域态密度(LDOS),那么赝能隙反映的则是相邻两个原子成键的强弱:赝能隙越宽,说明两个原子成键越强。上述分析的理论基础可从紧束缚理论出发得到解释:实际上,可以认为赝能隙的宽度直接和Hamiltonian矩阵的非对角元相关,彼此间成单调递增的函数关系。,态密度,4) 对于自旋极化的体系,与能带分析类似,也应该将majority spin和minority spin分别画出,若费米能级与majority的DOS相交而处于minority的DOS的能隙之中,可以说明该体系的自旋极化。 5)考虑LDOS,如果相邻原子的LDOS在同一个能量上同时出现了尖峰,则我们将其称之为杂化峰(hy
4、bridized peak),这个概念直观地向我们展示了相邻原子之间的作用强弱。 由于金属的能带有可能穿越fermi能级,从而引起总能计算时的不连续变化。为了避免这种情况,需要引入分数的占据态smearing。,态密度,Mulliken布居分析是指分析原子、分子以及晶体中电子在原子核外分布的1种数据方法,通过原子布居数可以分析价键特性,轨道杂化以及化学变化中电子转移等情况。Mulliken布居包括重叠布居(Overlap Populations)和原子布居(Atomic Populations)两部分。重叠布居是表征键的共价性强弱的参数,原子布 居中的Mulliken电荷是表征原子离子性的参数。,此课件下载可自行编辑修改,供参考! 感谢你的支持,我们会努力做得更好!,