ATK建模与计算过程基本的介绍

3 建立分子模型
(a) 借助第三方建模软件(MS，GV)建模后导出坐标。
(b) 分子模型要首先进行结构弛豫，弛豫是分子键应该 为全饱和状态，无悬挂键存在。 (c)如果分子不是直接与电极相连，二者之间有链接原子， 应带着链接原子一起优化。 (d)如果研究分子结构形变，可以只对基态进行优化，不优 化形变态。对于多重结构(如光敏分子)应该逐一优化结构。
D:你可以在script中设置使用几何优化，或分子动力 学，一些与分子自旋相关的都能用initial spin configuration计算。
script generator会产生一条python脚本，一般都 会被推荐保存它以便以后使用。你可以在script内 部的编辑器上编辑改变它。
制作好的script（一般表示为script.py）可以把它 放在Job Manager中执行，或直接在工具中创建并编 辑，也可以从文件系统中引用并使用。或者，你可以 在体地电脑命令行中运行它，
（3）ATK计算过程
构建电极 和分子体 系的坐标
计算方法参考 Phys. Rev. B 65, 165401 2002.
优化电极 和分子体 系的坐标
建立电极 和分子体 系的模型
通过弛豫得到分 子体系最合理、 最理想的构型
通过比较能量最低点 找到分子与电极合理 的连接方式和距离
在左右电极加不 同的偏压或加入 门压得到电流值
提取MPSH、 Transmission DOS、PDOS、进行分析得到 电流性质的合理解释
Part 2：建立电极和分子体系的模型 1 电极模型分类:
A)体电极（B-M-B） B)纳米电极（N-M-N）
C)体电极与纳米电极结合（B-M-N）
2 建模注意事项: A)体电极（B-M-B） (a) 设置电极大小与晶面取向，如3*3 大小 (111)晶面， 电极大小要超过分子的三维尺寸，防止三维堆垛发生原 子交叠重合。 (b) 散射区的电极层数最好大于或等于电极层数，否则会 导致分子与电极的干扰，影响数值计算结果的准确性。
如：Atkpython script.py>script.log
Atk运行的数据存在一个名叫NetCDF（.nc）的文件中， 当你计算的时候可以指定一个script.nc。
注意：新版本如果NetCDF没有提供绝对的路径，
那文件将被直接保存在VNL开始的地方（一般你可以按 工具栏上的home按扭）或script运行的地方。
（ 1 ）用script的主要步骤是：
A:选择指定的计算方法，如DFT，半经验 B:定义模型的参数（DFT） ，如k-point sampling,the exchange-correlation functional,一些基本设计和其 它数值的精确设定。在transport计算中还得设置偏压。 C:选择要从计算中得到的物理性质，如总能量，能带 结构，电子密度，DOS，PDOS，LDOS，PLDOS。
Atomistix ToolKit (ATK)
手性 自旋
缺陷
Science
Molecular
device
graphene
Βιβλιοθήκη Baidu取代
掺杂 建模设置 计算参数
Physical B
5元 面包 50元
奶油 鸡蛋 坚果 面粉
巧克力 插电设置 烘烤参数
Part 1： Atomistix ToolKit （ATK）简介
ATK是一个基于密度泛函理论和非平衡格林函数方法的第一性原理计算
方法,优势在于可以计算I-V特性。
老版本 Atomistix ToolKit （ATK）
Atomistix Virtual NanoLab（VNL）
新版本
1 2 3 4 5 6
界面改变，功能未变
1：定义几何模型—即所有原子的坐标。对 于两探针电极，需指明电极和中心或散射区 域。对于这个任务，VNL包含了几个数据库 和生成器。 2：接下来，你需要指定具体的计算，随着计 算我们能得到一些需要的物理性质。这些在 VNL中能用script generator（简写script） 完成。 3：生成其他软件的脚本。（Vasp） 4：脚本编辑。 5：提交计算任务。 6：查看计算结果。
3，C方向K点决定Fermi能级，有限尺寸模拟半无限电极结构，必须取足够大
Part 3：设定参数计算模型电子输运性质 1 参数设定: 大部分默认的参数已经经过验证，可以直 接使用。
A) Basis Set
1，基组设置 SZP和DZP 精度足够 2，对不同元素采用不同基组
B) K point
1，K点的数目直接决定计算自洽收敛和结果精度 2，体系尺寸大AB上的K点可以减少，纳米电极一般按一维电极对待，可以取1
B)纳米电极（N-M-N） (a) 散射区的电极层数最好大于或等于电极层数，否则 会导致分子与电极的干扰，影响数值计算结果的准确性。 新版本是先建立中间散射区，电极自动拓展出来。
(b) 在电极元包格子的XY方向一定要设定足够大的真空距 离，电极处于格子中心。
(c)如果电极尺寸小于分子尺寸(如石墨烯带-C60-石墨烯带), 元包格子大小应超过C60三维尺寸。
4 分子与电极连接构成器件模型 (a)利用软件自带功能，将分子模型拖拽入电极模型， 调整分子与电极的耦合距离和耦合位置。 (b)先根据分子要放置的位置调节分子坐标，然后组合。 (c) 分子是通过链接原子与电极相连的，可根据已有的实验 数据或理论工作设定原子与电极的连接距离和连接位置。 (d)如果没有文献支持，应根据总能最低原则，逐一计算一 系列耦合距离，找出能量最低点，认为是合理的耦合距离。 (e)分子与电极连接后应对整个体系进行结构弛豫，可以固定 散射区电极原子坐标。Very Important
Here
F:/myjob.nc 控制输出文件的细节
DOS&PDOS
MPSH PLDOS
LDOS Orbital
ATK软件能计算些什么？
（ 2 ） ATK软件怎么建模，也就是需要知道哪些参量 才能开始计算？ 电极结构+分子结构=模型 双电极或多电极器件体系（目前研究器件中电子输运的 标准模型）
左电极+中间散射区+右电极 中间散射区包含部分电极以此来屏蔽 分子与电极间的干扰