Bi2Se3自旋轨道耦合计算.pdf
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Bi Se 自旋轨道耦合性质的计算
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一、模型和基本参数:
图(a )黑色t 、t 、t 基矢围成 Bi Se 菱形原胞,用于计算块体,红色方框包含一个五元层,
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是构成薄膜的一个 QL 。
计算能带的布里渊区高对称点:Г(0 0 0)-Z(π π π)-F(π π 0)-Г(0 0 0)-L(π 0 0) ,
根据正空间和倒空间坐标的转换关系,
得到正空间中高对称点的坐标:Г(0 0 0)-Z(0.5 0.5 0.5)-F(0.5 0.5 0)-Г(0 0 0)-L(0 0 -0.5)
空间群: 166 号~ R-3M (MS ) D 5 (R 3m) (文献)
3d
结构分为:六角晶胞和菱形原胞(Rhombohedral )两种形式
六角晶胞(hexagon) :含三个五元层,15 个原子
菱形原胞(Rhombohedral ):含5 个原子
晶格参数t=9.841, α=24.275
原子坐标:
弛豫值 实验值
Bi(2c) (0.400,0.400,0.400) Bi(2c) (0.398, 0.398, 0.398)
Se(1a) (0,0,0) Se(1a) (0,0,0)
Se(2c) (0.210, 0.210, 0.210) Se(2c) (0.216, 0.216, 0.216)
赝势:PAW_GGA_PBE Ecut=340 eV
块体:Kpoints=11×11×11 薄膜:Kpoints=11×11×1
块体结构优化时,发现 Ecut=580 ,KPOINTS=151515 ,得到的结构比较合理
计算薄膜真空层统一: 15 Å
ISMER 取-5 (或取0 ,对应 SIGMA=0.05)
二、 计算过程描述:
1)范德瓦尔斯作用力的影响。
手册中一共有 5 种方法:
Correlation functionals :LUSE VDW = .TRUE.
the PBE correlation correction AGGAC = 0.0000
Exchange交换 functionals
vdW-DF vdW-DF2
方法一 方法二 方法三 方法四 方法五
revPBE optPBE optB88 optB86b rPW86
GGA = BO GGA = MK GGA = ML
GGA = RE GGA = OR PARAM1 = 0.1833333333 PARAM1 = 0.1234 Zab_vdW = -1.8867
LUSE_VDW = .TRUE. LUSE_VDW = .TRUE. PARAM2 = 0.2200000000 PARAM2 = 1.0000 LUSE_VDW = .TRUE.
AGGAC = 0.0000 AGGAC = 0.0000 LUSE_VDW = .TRUE. LUSE_VDW = .TRUE. AGGAC = 0.0000
AGG
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