VASP实用教程：线性钠链运输特性以及(5,0)碳纳米管的传输性能

本文为由小强撰写的《VASP实用教程》第49篇，全系列约60篇，将在近期陆续更新。

1. 线性钠链-运输特性

概要：比较周期性线型钠原子链与有缺陷链的量子电导。

目录：examples/example14/periodic

examples/example14/defected

输入文件

– Na_chain.scf 用于基态计算的PWSCF输入文件

– Na_chain.nscf 用于获取传导态的Bloch态的PWSCF输入文件

– Na_chain.pw2wan pw2wannier90的输入文件

– Na_chain.win wannier90的输入文件周期性系统包含两个沿超胞均匀分布的单胞。

传输计算使用transport_mode = bulk进行，因此产生的量子电导代表了无限周期链的量子电导。wannier90输入文件中控制传输部分计算的部分如下transport = truetransport_mode = bulktran_read_ht = falseone_dim_axis = xfermi_energy = -2.7401tran_win_min = -5.0tran_win_max = 5.0tran_energy_step = 0.01translation_centre_frac = 0.5 0.5 0.5tran_num_bb = 2缺陷系统使用13个原子超胞，中心原子位置被改变以打破对称性。设置 transport_mode = lcr，如此设置wannier90会将系统作为一个中心有缺陷的无限系统。超胞的选择要符合 2c2 几何学（详见用户指南）。每个主层的长度为2个原子，因此导体区域包含缺陷原子以及两侧的单个原子。输入文件的传输部分包含以下主要区别：transport_mode = lcrtran_num_ll = 2tran_num_cell_ll = 2这些和其他与传输属性的计算有关的关键字的说明可以在《用户指南》中找到。

【1】对周期系统运行PWSCF和wannier90。

【2】对缺陷系统运行PWSCF和wannier90。

【3】量子电导分别写入文件periodic/Na_chain_qc.dat和有缺陷的/Na_chain_dos.dat。将周期（体）计算的量子电导与缺陷（LCR）计算进行比较。得到的结果图应与图1类似。

图1.周期性钠链（黑色）和有缺陷的钠链（红色）的量子电导的对比。

2.(5,0)碳纳米管-传输性能

请注意，这些系统需要进行合理的大规模电子结构计算。

块体输运特性

概要：获得原始单壁碳纳米管的量子电导。

目录：examples/example14/periodic

输入文件

– cnt.scf 用于基态计算的PWSCF输入文件

– cnt.nscf 用于获取传导态的Bloch态的PWSCF输入文件

– cnt.pw2wan pw2wannier90的输入文件– cnt.win wannier90的输入文件首先，我们考虑一个单体原胞，有10个k点。在transport_mode = bulk的情况下，我们计算一个原始的、无限的、周期性的(5,0)碳纳米管的传输特性。稍后，我们将比较该系统与缺陷纳米管的量子电导。

【1】运行PWSCF和 wannier90

【2】量子电导和态密度分别写入文件cnt_qc.dat和cnt_dos.dat。

LCR传输特性-缺陷的纳米管

概要：使用自动LCR例程来研究无限（5,0）碳纳米管中单个硅原子的效果。

目录：examples/example15/defected

输入文件

– cnt+si.scf 用于基态计算的PWSCF输入文件

– cnt+si.nscf 用于获取传导态的Bloch态的PWSCF输入文件

– cnt+si.pw2wan pw2wannier90的输入文件– cnt+si.win wannier90的输入文件在此计算中，在中心原胞中使用具有单个硅取代缺陷的11原子超胞。选择超胞，使其符合2c2几何形状（有关详细信息，请参见《用户指南》），其主要层设置为两个原胞长。

【1】运行PWSCF和wannier90。同样这些都是大型计算，可以通过查看各自的输出文件来查看进度。

【2】量子电导被写入cnt+si_qc.dat。将量子电导与周期性（体积）计算结果进行比较。得到的结果图应该与图2一致。

图2. 无限原始纳米管的量子电导（黑色）与具有替代硅缺陷的无限纳米管的量子电导（红色）对比