计算表面态的详细过程

表面态计算的详细过程

其实，即算表面态的方法，本质上是计算任意指定原子在能带中占有的比重。

第一步，计算。

按照一般的流程，作结构优化、静态计算、能带计算。

如果，你的结构需要考虑范德瓦耳斯作用力，则在结构优化的计算中，选用合适的vdw计算方法；

如果，你的计算需要考虑自旋轨道耦合，则在静态和能带计算的时候，加入soc的参数。在算能带的时候，根据你的需要，设定K点的轨道。

因为算的是指定原子在能带中所占的比重，建议算能带的K点一定要多一些，这样点才可以在最终画出来的图中练成线，看出图案，比如101，甚至更大，这个可以调试。

第二步，处理数据。

首先，你要有一个可以算表面态的脚本，或者由这个脚本生成的小程序。

以下是是Fortran程序编写的脚本原文，可以用来处理由VASP计算的数据：

enddo

10101 Format(1x,100f12.6)

END

将以上可执行的脚本，输出为PROCARchuli-2.exe的可执行程序（当然，也可以直接用脚本来处理数据）

用PROCARchuli-2.exe处理数据的过程：

1.将可执行程序PROCARchuli-

2.exe和输入文件放在一起

2.输入文件包括POSCAR（删除原子符号行）、POTCAR、PROCAR、input

3.Input中内容

第一行：需要处理的原子总数（不是全部原子）

第二行：需要处理的原子编号（按照POSCAR中原子的顺序）

4.双击程序PROCARchuli-2.exe

第一步：考虑了soc则输入1，否则输入0

第二步：选择模式，选择1，原样输出，选择2按照一定的标准将数值归0，归1.

第二步选择二，则进入第三步，输入归0，归1的标准

第三步：输入合适的判断标准，比如0.3,0.48,0.5….

运行成功之后，输出文件pro.dat

5.用vasp_band.exe小程序处理EIGENVAL，输入费米能，得到band.dat文件，将band.dat、

pro.dat文件拖到Origin中对比作图，将pro.dat设置为原来能带图上的比重。

6.怎样将比重在oringin图中显示：

将能带和比重的数据分别拖到origin中。

将比重的数据添加到能带数据的第三列

选中第一二列作点线图

双击图标的点线，进入编辑，size选择col(c)，调整scaling，调整大小，点击倒三角，设置图形，选择Edge color—Individual—选择单一的颜色，也可以选择彩色。

得到的图：

根据需要调整坐标等参数

图中圆圈的大小，就代表表面态原子所占的比重。

举例：我们算了一个6QL Bi2Te3-Bi异质结，

想要知道表面2QL BT和Bi层的能带，而且将表面2QL BT和Bi层分别用不同的颜色在图中表示出来：

首先按照求表面态的方法，分别得到几种原子的表面态的图。

比如：

1）先得到表面Bi原子的数据

修改input，数目改成2，表面Bi

Bi原子的编号：21 26

处理PROCAR，得到数据pro，修改为pro-Bi

2）再得到表面2QL-BT原子的数据

修改input，数目改成10，表面2QL

BT的原子标号：11 12 13 15 17 18 20 22 23 25

处理PROCAR，得到数据pro，修改为pro-2QL

3）vasp-band处理EIGHEVAL得到的能带数据band.dat，将其导入oringin中，然后，将pro-Bi和pro-2QL导入oringin，将pro-Bi和pro-2QL的数据分别添加到第三列和第四列，然后做图的时候，分别将能带的大小表示为第三列和第四列，得到下面两个图：

4）将这两个图合并为一个图：graph-Merge（合并、融合）Graph Windows-open Dialog ..-

将需要合并的图打开，其他的隐藏：hide，然后选择：All inactive(不活跃的) Folder(open)

修改行数和列数为1

Number of Rows：

Number of Columns：

OK！合并之后的图产生：

修改其中的坐标为需要的样子，从oringin导出：

如图，我们看到坐标的图，点相对还是比较稀疏，可以在计算能带的时候，再多撒一些K点，这样可以得到更准确的图。