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++開發的國產第一性原理密度泛函計算軟件，使用平面波作為基函數組，其贗勢是使用投影綴加平面波方法構造的。

DS-PAW能夠應用于不同場景，例如金屬、半導體、絕緣體、表面、磁性、非磁性和鋰電等；能夠精確預測材料的電子分布；能夠進行原子幾何結構優化；能夠廣泛的應用于材料科學領域。????? ???

本期將給大家介紹DS-PAW efield外加電場計算的內容。

2.19.efield外加電場計算

本節將以硅烯模型為例，介紹在DS-PAW中如何進行外加電場計算，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

輸入文件包含參數文件Efield.in和結構文件structure.as，Efield.in如下：

Efield.in輸入參數介紹：

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

corr.dipolEfield: 設置外加電場的大小，注意該參數只在corr.dipol=true和設置corr.dipolDirection的情況下生效；

structure.as文件參考如下：

2.19.2.run程序運行

準備好輸入文件之后，將Efield.in和structure.as文件上傳到服務器上運行，按照結構弛豫中介紹的方法執行DS-PAW Efield.in。

2.19.3.analysis計算結果分析

根據上述的輸入文件，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數據文件；

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

若設置參數corr.dipolEfield=0重復以上計算，即在無電場的情況下進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