[发明专利]获取合金材料原胞电子结构的方法及装置

说明书

本发明是关于获取合金材料原胞电子结构的方法及装置。该方法包括：获取所述合金材料的超胞的物理参数；根据所述超胞的物理参数，构建所述超胞的瓦尼尔函数；修改所述超胞的瓦尼尔函数，重组所述超胞的电子波函数；根据所述超胞的电子波函数，获得所述超胞与原胞能带结构之间的转换权重参数，利用所述转换权重参数，描述出所述原胞的电子结构。通过本发明的技术方案，可利用合金材料超胞的结构还原出其初始原胞真实、干净的电子结构，从而便于全面、准确地把握合金材料电子结构特征，为材料的研究和调控提供理论参考，避免利用超胞结构直接做研究时由于电子结构的复杂而导致对所研究合金材料分析困难和理解偏差。

技术领域

本发明涉及物理学技术领域，尤其涉及获取合金材料原胞电子结构的方法及装置。

背景技术

目前，实验上研究的合金材料通常都是具有一定大小的样品，样品的大小对应于合金材料的超晶胞结构，它往往是初始原胞大小的数十倍以上。虽然通过计算超胞得到的能带结构可以与视角结果直接对比，但是它把材料的对称性等特征隐藏了起来，相对于初始原胞，超胞的能带交叉严重，能带形状也破坏，很难全面、准确、毫无遗漏地把握合金材料电子结构特征，因而如何利用合金材料的超胞结构准确把握合金材料的电子结构特征成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供了获取合金材料原胞电子结构的方法及装置。所述技术方案如下：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种获取合金材料原胞电子结构的方法，包括：

获取所述合金材料的超胞的物理参数；

根据所述超胞的物理参数，构建所述超胞的瓦尼尔函数；

修改所述超胞的瓦尼尔函数，重组所述超胞的电子波函数；

根据所述超胞的电子波函数，获得所述超胞与原胞能带结构之间的转换权重参数，利用所述转换权重参数，描述出所述原胞的电子结构。

在一个实施例中，所述获取所述合金材料的超胞的物理参数，包括：

获取所述合金材料中所述超胞的TB模型参数、瓦尼尔中心位置和所述超胞的晶格参数。

在一个实施例中，所述方法还包括：

修改所述超胞的瓦尼尔函数，直至修改后的所述超胞的各原子轨道的瓦尼尔函数与所述超胞的权重能带匹配。

在一个实施例中，所述根据所述超胞的电子波函数，获得所述超胞与原胞之间的转换权重参数，利用所述转换权重参数，描述出所述原胞的电子结构，包括：

根据所述超胞的电子波函数，获得所述超胞的电子结构；

根据所述超胞的电子结构，获取所述超胞当前的k点与初始k点之间的距离、k点相应的能量以及最近邻高对称k点线间边界；

根据所述超胞的所述当前的k点与所述初始k点之间的距离、k点相应的能量以及最近邻高对称k点线间边界，构建相应原胞k点；

利用所述超胞的瓦尼尔函数，所述原胞的k点和晶格常数，计算所述超胞布里渊区中能带在原胞的布里渊区中的转换权重参数，获得所述原胞的电子结构。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种获取合金材料原胞电子结构的装置，包括：

获取模块，用于获取所述合金材料的超胞的物理参数；

构建模块，用于根据所述超胞的物理参数，构建所述超胞的瓦尼尔函数；

第一处理模块，用于修改所述超胞的瓦尼尔函数，重组所述超胞的电子波函数；

第二处理模块，用于根据所述超胞的电子波函数，获得所述超胞与原胞能带结构之间的转换权重参数，利用所述转换权重参数，描述出所述原胞的电子结构。