VASPBERRY专题

VASPBERRY模型Hall积分与网格

比较16、32、64网格的实际Chern积分和片电导,分清单位、符号与化学势窗口。

更新于 2026-11-11约 2 分钟阅读按任务与环境选择适用配置
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本篇接完整矩阵接口,使用同一套模型实例包。完整两带模型可以直接与解析公式比较,帮助检查曲率、2π与Hall符号,不能代替真实材料的收敛研究。

1 查看实际数值#

bash results.sh
cat reference-data/QWZ-convergence.csv
bash plot.sh
m 网格 下带Chern积分 μ=0时片电导/e²h⁻¹
−1 16×16 1.000061891856 −1.000061891856
−1 32×32 1.000000000938 −1.000000000938
−1 64×64 1.000000000000 −1.000000000000
3 32×32 约3.44×10⁻¹⁰ 约−3.44×10⁻¹⁰

图和CSV保留原始浮点数,未把小网格结果直接四舍五入为整数。

真实模型网格误差以及绝缘隙内的零温Hall响应

2 原生Hall命令#

若上一页已经生成自己的curvature/:

source env.sh
vaspberry-kubo hall --curvature curvature   --mu-min -0.5 --mu-max 0.5 --mu-num 81 --mu-reference 0   --temperatures 0 300 --band-resolved --output-dir hall
head -n 8 hall/conductivity.csv

μ用模型原始能量零点,单位eV。energy-reference只是对原有能量零点的文字说明,不会自动读取OUTCAR费米能并平移能带。mu-reference用于输出相对μ与Δσ。

这里选−0.5至0.5eV,位于模型能隙内;最高表示能带没有实质占据。不要随意把扫描延伸到最高导出带并忽略“occupied highest band”提示,应先判断是否缺少更高的物理能带。allow-partial-bands是明确的部分贡献声明,不能当成通用关闭检查的开关。

3 单位和符号#

在本例的有向坐标与约定下,下带C=+1,对应填满下带的片Hall电导趋于−1e²/h。1e²/h≈3.87404586493×10⁻⁵S。这个二维片量不能直接写成三维材料的S/cm。

conductivity.csv中band_id=0表示已表示能带总贡献;开启band-resolved还会输出各带行。不要把总贡献与分带行再次全部相加。0K与300K位于同一宽能隙,因此曲线接近重合,并不意味着一般金属的温度效应也很小。

附件的reference-data/只包含已有计算的数值;bash plot.sh只重绘。新计算使用sbatch job.slurm,CPU分区申请1任务×56CPU独占整节点,内部小矩阵计算单线程,仍按整节点规则计费。

参见VASPBERRY官方项目了解本版本的矩阵与Hall约定。

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