AMSET电导有效质量与SOC格式转换
用真实Si能带计算电导有效质量，解释温度、净掺杂和平均方式，再演示形变势带数兼容转换。
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amset eff-mass计算由电导与载流子浓度定义的等效质量。它使用整条能带及热占据，不是只在某个带边点做抛物线曲率拟合。本例复用本集群实际Si均匀网格能带，分别计算电子、空穴净掺杂在300 K与600 K的结果。
1. 准备输入与运行#
下载并保存为amset-cli.zip：
unzip amset-cli.zip
cd amset-complete-cli-wave269
head -n 6 reference/analysis/conductivity-effective-mass.csv
参考结果已经包含在包中。只重跑本篇及两种能带绘图时，在分配到的CPU资源内执行：
source /etc/profile
module load amset/0.5.1
export PYTHONPATH="$PWD/plot-compat${PYTHONPATH:+:$PYTHONPATH}"
python run_short.py
run_short.py会依次计算有效质量、平均有效质量、形变势带数转换、原生能带图和谱线形图。已有short/时请重新解压到另一目录，避免覆盖结果。完整包还含MgO的VASP声子流程，整体运行方法见极化声子教程。
本例的inputs/band_structure_data.json保存真实Si数值能带、电子数和晶体结构，不含POTCAR或波函数。原始DFT使用11×11×11均匀网格；本次有效质量命令的插值因子为5，不作为网格收敛结果。
2. 对应的原生命令#
电子用负掺杂，空穴用正掺杂；浓度单位cm⁻³，温度单位K：
amset eff-mass inputs/band_structure_data.json \
-i 5 --doping=-1e17,1e17 --temperatures=300,600
需要标量平均值时加--average：
amset eff-mass inputs/band_structure_data.json \
-i 5 --doping=-1e17,1e17 --temperatures=300,600 --average
本例使用AMSET 0.5.1。它在恒定弛豫时间设置下求电导，再形成等效质量；这里的弛豫时间是定义计算的中间量，不能据此认为已经计算真实散射寿命。普通命令打印对角分量，--average给出质量本征值的调和平均；它不是直接把三个对角数字做算术平均。
配套程序保存更完整的矩阵和命令返回值：
cat short/effective-mass.json
cat short/effective-mass-average.json
如果自己生成不含轨道投影的能带JSON，需要确认文件仍保留band_structure.structure。部分pymatgen版本在序列化无投影能带时省略这一项，AMSET就缺少晶体结构。可以在读回后检查：
from monty.serialization import loadfn
a = loadfn('inputs/band_structure_data.json')
print(a['band_structure'].structure)
本包已保留实际结构；不需要为补充JSON结构重新计算电子能带。
3. 实际结果怎样读#
单位为自由电子质量m₀，本例立方Si的三个对角分量相同：
| 净掺杂 / cm⁻³ | 温度 / K | 电导等效平均质量 / m₀ |
|---|---|---|
| -1×10¹⁷，电子 | 300 | 0.222353 |
| -1×10¹⁷，电子 | 600 | 0.075533 |
| +1×10¹⁷，空穴 | 300 | 0.353291 |
| +1×10¹⁷，空穴 | 600 | 0.079406 |
升温后数值明显变化，不能解读为某个单独带边的曲率发生了同样变化。这个定义使用净掺杂和总电导，有限带隙体系在较高温度出现双极载流子贡献时尤其需要区分。若要研究单个谷、重空穴/轻空穴或指定方向的带边质量，应采用相应能带拟合或完整输运分析。
这组数值用于说明命令、单位、温度与净掺杂的关系，不是Si材料参数的收敛推荐值。AMSET输入和输出张量说明分别见输入教程与输出教程，设置定义见官方文档。
4. deform to-soc实际做什么#
该命令把非自旋极化形变势文件中的每条带复制成两条，以匹配双倍带数的格式：
amset deform to-soc inputs/deformation.h5 -o deformation_soc.h5
本例实际转换后，每条原始形变势张量在新文件中连续出现两次，k点和晶体结构保持一致。这只是带数兼容转换，不计算真正的SOC，也不生成SOC能级劈裂或新的形变响应。 对SOC显著的材料，需判断这种近似是否适用，不能把复制后的数据当作SOC第一性原理结果。
可以用软件自己的读取接口检查数组：
from amset.deformation.io import load_deformation_potentials
a, k1, s1 = load_deformation_potentials('inputs/deformation.h5')
b, k2, s2 = load_deformation_potentials('short/deformation_soc.h5')
spin = next(iter(a))
print(a[spin].shape, b[spin].shape)
配套run_short.py将转换文件放在short/，与直接命令默认写到当前目录的路径不同。实际的形变结构生成、VASP计算与核心能级对齐流程继续看形变势输入；全部13个命令见命令实例索引。