Nanodcal是一款基于非平衡態(tài)格林函數(shù)-密度泛函理論（NEGF - DFT）的第一性原理計(jì)算軟件，主要用于模擬器件材料中的非線性、非平衡的量子輸運(yùn)過程，是目前國內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于第一性原理的輸運(yùn)軟件。可預(yù)測(cè)材料的電流 - 電壓特性、電子透射幾率等眾多輸運(yùn)性質(zhì)。

迄今為止，Nanodcal 已成功應(yīng)用于1維、2維、3維材料物性、分子電子器件、自旋電子器件、光電流器件、半導(dǎo)體電子器件設(shè)計(jì)等重要研究課題中，并將逐步推廣到更廣闊的電子輸運(yùn)性質(zhì)研究的領(lǐng)域。

本期將給大家介紹Nanodcal 電池與儲(chǔ)能 7.3.2～7.3.3 的內(nèi)容。

7.3.2 電子自洽及能帶計(jì)算

1.自洽計(jì)算：連接服務(wù)器（請(qǐng)參見Device Studio的工具欄中help→help Topic→7.應(yīng)用實(shí)例→7.1Nanodcal實(shí)例） 在選擇服務(wù)器后，選中relax.input右擊run。等待計(jì)算完畢后點(diǎn)擊JobManager所示界面中的Action下的下載按鈕下載NanodcalObject.mat、log.tex文件。

2.能帶計(jì)算：

（1）準(zhǔn)備nanodcal計(jì)算聲子譜的輸入文件，如下：

Simulator→Nanodcal→SCFCalculation→Generatefile。參數(shù)默認(rèn)，產(chǎn)生能帶計(jì)算的輸入文件BandStructure.input，如下：

（2）與自洽計(jì)算一樣選中BandStructure.input右擊run。等待計(jì)算完畢后點(diǎn)擊JobManager所示界面中的Action下的下載按鈕下載BandStructure.mat、BandStructure.fig、BandStructure.xml文件。

（3）可視化：在DeviceStudio的ProjectExplorer區(qū)域選中計(jì)算結(jié)果文件BandStructure.xml→右擊ShowView，如下圖：

圖 7-21：石墨烯納米帶的電子能帶圖

7.3.3 聲子自洽計(jì)算、海森矩陣計(jì)算

1.連接服務(wù)器，見3.2的自洽計(jì)算。

2.聲子自洽計(jì)算，選中超胞結(jié)構(gòu)下產(chǎn)生的scf.input右擊run。等待計(jì)算完畢后點(diǎn)擊JobManager所示界面中的Action下的下載按鈕下載NanodcalObject.mat文件。

3.海森矩陣計(jì)算：

（1）建立nanodcal計(jì)算海森矩陣的輸入文件，如下：

Simulator→Nanodcal→SCFCalculation→Generatefile。參數(shù)默認(rèn)，產(chǎn)生海森矩陣計(jì)算的輸入文件Hessian.input，同樣，右擊打開openwith，可查看，如下：

（2）選中Hessian.input右擊run。等待計(jì)算完畢后點(diǎn)擊JobManager所示界面中的Action下的下載按鈕下載Hessian.mat文件。

審核編輯 ：李倩