第一性原理平面波密度泛函計算軟件DS-PAW是Device Studio平臺下的一款使用C++開發(fā)的國產(chǎn)第一性原理密度泛函計算軟件，使用平面波作為基函數(shù)組，其贗勢是使用投影綴加平面波方法構(gòu)造的。

DS-PAW能夠應(yīng)用于不同場景，例如金屬、半導(dǎo)體、絕緣體、表面、磁性、非磁性和鋰電等；能夠精確預(yù)測材料的電子分布；能夠進(jìn)行原子幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化；能夠廣泛的應(yīng)用于材料科學(xué)領(lǐng)域。????? ???

本期將給大家介紹DS-PAW efield外加電場計算的內(nèi)容。

2.19.efield外加電場計算

本節(jié)將以硅烯模型為例，介紹在DS-PAW中如何進(jìn)行外加電場計算，分析加電場前后帶隙打開情況。

2.19.1.Si硅烯真空方向外加電場計算輸入文件

輸入文件包含參數(shù)文件Efield.in和結(jié)構(gòu)文件structure.as，Efield.in如下：

Efield.in輸入?yún)?shù)介紹：

該計算是在一步能帶計算的基礎(chǔ)上外加電場，除能帶計算的基本參數(shù)，新增參數(shù)為下：

corr.dipolEfield: 設(shè)置外加電場的大小，注意該參數(shù)只在corr.dipol=true和設(shè)置corr.dipolDirection的情況下生效；

structure.as文件參考如下：

2.19.2.run程序運行

準(zhǔn)備好輸入文件之后，將Efield.in和structure.as文件上傳到服務(wù)器上運行，按照結(jié)構(gòu)弛豫中介紹的方法執(zhí)行DS-PAW Efield.in。

2.19.3.analysis計算結(jié)果分析

根據(jù)上述的輸入文件，計算完成之后將會得到DS-PAW.log、band.json這2個文件。

band.json：計算完成之后的json數(shù)據(jù)文件；

此例中參數(shù)corr.dipolEfield=0.2，即外加電場的大小為0.2eV/?， 在該電場下進(jìn)行能帶計算得到的能帶圖如圖（a）所示

若設(shè)置參數(shù)corr.dipolEfield=0重復(fù)以上計算，即在無電場的情況下進(jìn)行能帶計算得到的能帶圖如圖（b）所示

對比圖（a）和圖（b）可得結(jié)論：通過外加電場可以打開硅烯的帶隙。從band.json文件可讀出加電場與不加電場BandGap的值分別為0.1176和0.0010。

審核編輯：劉清