AMSET专题

AMSET原生能带与谱线形绘图

用真实Si数值能带和散射网格运行amset plot band与lineshape,说明输入、能量零点和索引选择。

更新于 2026-11-07约 3 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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AMSET可以直接画插值能带,也可以把已有散射网格中的信息画成谱线形。两种图的输入不同:plot band读取电子结构数据,plot lineshape读取包含散射率的mesh文件;普通高对称路径能带图片不能替代后者。

下载真实输入、完整脚本和高清图

1. 准备环境和输入#

下载后保存为amset-cli.zip:

unzip amset-cli.zip
cd amset-complete-cli-wave269
module load amset/0.5.1
export PYTHONPATH="$PWD/plot-compat${PYTHONPATH:+:$PYTHONPATH}"

本例使用两份来自本集群Si实算的数值输入:

ls -lh inputs/band_structure_data.json inputs/mesh.h5

前者保留均匀网格电子结构与晶体结构;后者是既有ADP输运计算产生的41×41×41插值网格,含不同电子态的散射信息。它们都不要求重新运行VASP。数据来源与材料参数详见AMSET输入和散射机制。

plot-compat只为当前绘图进程提供Matplotlib色图接口兼容,不修改公共软件,也不参与能带、散射率或输运积分。

2. 画普通插值能带#

完整短流程可以用python run_short.py,也可以单独执行:

amset plot band inputs/band_structure_data.json \
  --interpolation-factor 5 --kpath pymatgen --line-density 20 \
  --emin -1 --emax 2 --width 10 --height 6 \
  --format png --no-base-style --directory band-plots

--interpolation-factor控制电子结构插值,--line-density控制画图路径上的取点密度,二者不是同一个参数。--kpath pymatgen由实际晶体结构生成高对称路径;换材料时必须使用自己的结构,不能只替换图片上的路径文字。

AMSET原生plot band得到的真实Si插值能带

本例沿用有限均匀网格,未做材料级插值收敛。增加路径画图点数会让曲线更平滑,却不会自动增加原始DFT信息,也不能代替原始k网格收敛。

3. 画散射谱线形#

本例选择浓度、温度列表中第0项,即原ADP mesh中的电子10¹⁹ cm⁻³、300 K:

amset plot lineshape inputs/mesh.h5 -d 0 -t 0 \
  --kpath pymatgen --line-density 20 --emin -1 --emax 2 \
  --width 10 --height 6 --format png --no-base-style \
  --directory lineshape-plots

-d和-t是从0开始的索引,不是直接填浓度或温度。换成其他mesh时,先查看对应列表,确认该索引代表哪个条件。原始输运输出的读取方法见输出教程。

AMSET原生plot lineshape从真实ADP网格绘出的Si谱线形

图中颜色表示程序定义的谱线形强度,色标采用对数显示。该例只包含已有ADP条件,不能把图的宽度解释为所有散射机制的总效应;也不能把它当作实验光电子谱。

4. 两张图不要直接叠加读带隙#

本例普通能带图使用因子5插值,线形图复用因子10得到的mesh,并使用该网格中的散射数据。原生绘图对非金属价带顶和费米能量零点的处理也需分别核对,所以两张图的能量位置不应直接叠加比较。

研究带隙或指定谷的能量时,应统一电子输入、插值设置、路径和能量零点,再读数;研究散射时还要统一温度、载流子状态和所含机制。有效质量的电导定义与带边曲率的区别见有效质量教程。

5. 找到结果和重新画图#

整包短流程的原生输出位于:

ls short/native-plots

配套plot.py把原生band与lineshape图按原字节整理到figures/,并从真实CSV生成质量和声子图:

python plot.py
ls figures

如果尚未运行完整流程,plot.py会读取包内reference/结果画图;它不会提交VASP或重新求散射率。若要更高画图取点密度,可以调整原生命令的--line-density,保留原始结果以便比较。

完整命令与各功能实例见AMSET命令索引,官方项目及方法说明见AMSET文档。

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