Wannier90 自旋霍尔：输入、单位与网格比较

下载完整输入、参考数据和绘图程序，保存为example.zip：

python3 -m zipfile -e example.zip .
cd wannier-response-examples
bash results.sh
bash plot.sh

环境使用wannier90/4.0.3-serial，Intel ifx2024.2、AVX2、MKL顺序库；MPI构建使用Intel MPI2021.13。本文小例子用单线程即可。job.slurm申请CPU分区资源，再由run.py在新的work/算例名下运行。查看参考结果不需要重新计算；重复计算时换用新的解压目录。

1. 先准备自旋相关矩阵#

自旋霍尔不能仅靠普通HR文件。输入必须与自旋轨道耦合计算及所选方法匹配，本例使用官方固定Pt检查点及相应SPN、重叠和方法所需矩阵，实际执行Qiao方法。

ls inputs/Pt-spinHall-xy-mesh18
cat inputs/Pt-spinHall-xy-mesh18/Pt.win
sbatch job.slurm Pt-spinHall-xy-mesh18
sbatch job.slurm Pt-spinHall-yx-mesh18

关键段：

berry = true
berry_task = eval_shc
shc_method = qiao
spn_formatted = true
shc_freq_scan = false
shc_alpha = 1
shc_beta = 2
shc_gamma = 3
berry_kmesh = 18 18 18
fermi_energy_min = 6
fermi_energy_max = 26
fermi_energy_step = 5

这对应带z自旋极化的xy分量；yx对照只交换alpha与beta。spn_formatted须与文件真实格式一致。不同SHC方法需要的矩阵不完全相同，请按接口生成，不能只改方法名。

2. 输出单位保留原表头#

head -n 8 reference-results/Pt-spinHall-xy-mesh18/Pt-shc-fermiscan.dat
cat Pt-SHC-xy-mesh5.csv
cat Pt-SHC-xy-mesh9.csv
cat Pt-SHC-xy-mesh18.csv

原生单位为(ℏ/e)·S/cm，不是普通S/cm。输出第1列是扫描序号，第2列EF，第3列SHC；这里的EF沿固定Wannier模型扫描，不代表对每个EF重新做自洽掺杂DFT。

3. 本例还不能当作Pt的定量参考#

本例5³、9³、18³结果变化明显，xy与−yx也仍有较大的差异。按全扫描最大幅度归一的对称残差分别约4.19%、13.39%、15.32%；加密后没有显示单调改善。因此这些曲线只供学习计算入口、单位和结果诊断，不提供Pt材料SHC的推荐数值，也不把18³称为已收敛。

要得到材料数据，应先确认DFT自旋轨道矩阵、Wannier模型的对称性与插值质量，再系统比较原始DFT网格、后处理积分网格、展宽、能窗和方法，而不是盲目继续加密积分网格。官方固定测试模型是回归样例，不自动等于适合所有性质的高精度材料模型。

4. 全占据零响应对照#

sbatch job.slurm Pt-spinHall-filled
cat reference-results/Pt-spinHall-filled/Pt-shc-fermiscan.dat

EF=100、101eV时所有保留带占据，实算响应绝对值约1.23×10⁻¹⁰，接近数值零。这是有限模型的占据对照，不是上述材料精度问题的替代。扫描范围要求fermi_energy_max大于min，不能把两者都设成同一个值。

公式及矩阵说明见官方自旋霍尔模块。