WannierTools费米能与Berry曲率
用两个真实运行的化学势条件读取完整Berry曲率输出，区分固定带数、费米占据和费米面附近的谱权重。
阅读本篇目录
更改化学势后，参与占据求和的能带权重会改变。本篇演示BerryCurvature_EF_calc，重点是选对输出列并读清楚占据的含义；不把带内的平滑占据结果直接称为整数拓扑不变量。
1 先读取已有结果#
python3 -m zipfile -e wanniertools-EF-slab-curvature-wave957-*.zip .
cd wanniertools-EF-slab-curvature
bash read.sh
bash plot.sh
这一步读取附带结果，不提交新计算。程序使用WannierTools2.7.0 CPU模块wanniertools/2.7.0-8173m，oneAPI2023.2（ifort2021.10.0、Intel MPI2021.10、MKL2023.2.0、ARPACK-NG3.9.1）。模型为自建两轨道Chern格子，晶格常数3 Å；面内参数m=−1 eV，z方向有0.1 eV乘单位矩阵的层间跃迁，没有新增DFT计算。
输入中E_FERMI=0。整体能带在kz=0截面有+0.2 eV位移；E_arc=0在模型能隙内，E_arc=-1.5进入价带，形成部分价带占据。
2 修改哪个输入#
cat inputs/EF-holes/wt.in
完整输入如下：
&TB_FILE
Hrfile='model_hr.dat'
/
&CONTROL
BerryCurvature_EF_calc=T
/
&SYSTEM
NumOccupied=1,SOC=0,E_FERMI=0,Nslab=3
/
&PARAMETERS
Nk1=11,Nk2=11,NP=1
E_arc=-1.5,Eta_Arc=0.05
/
LATTICE
Angstrom
3 0 0
0 3 0
0 0 3
ATOM_POSITIONS
1
Direct
X 0 0 0
PROJECTORS
2
X s px
SURFACE
1 0 0
0 1 0
KPLANE_BULK
0 0 0
1 0 0
0 1 0
KPLANE_SLAB
0 0
1 0
0 1
KPLANE_BULK以0为中心，在kx、ky方向各取11点，覆盖−0.5到+0.5。E_arc选择化学势，Eta_Arc=0.05 eV是费米分布的平滑能量尺度，不是这张Berry曲率图的格林函数展宽。NumOccupied=1还会保留固定第一条带的输出，便于和按化学势求和的结果比较。
3 提交自己的结果#
python3 prepare.py
cd work-new
sbatch ../submit.sh
脚本顺序运行四个小条件，其中两份为本页费米能例，另外两份为薄膜Berry曲率。普通CPU分区按56核整节点申请和计费；实际使用1个MPI进程、1个OpenMP线程。结束后：
cd ..
bash read.sh work-new
bash plot.sh
4 18列究竟选哪一组#
head -n 7 work-new/EF-holes/Berrycurvature.dat
| 列号 | 内容 | 本篇如何使用 |
|---|---|---|
| 1–3 | Cartesian k坐标，Å⁻¹ | 确认原三维位置 |
| 4–6 | 转到平面内的坐标，Å⁻¹ | 用于平面绘图 |
| 7–9 | 前NumOccupied条带的曲率和 | 固定占据带数对照 |
| 10–12 | 第NumOccupied条带的曲率 | 本例就是第1条带 |
| 13–15 | 按费米分布加权后的曲率和 | 本篇绘图取这组三分量 |
| 16–18 | 化学势附近Gaussian能窗加权量 | 作为能量分辨谱量另行解释 |
本例只有一条固定占据带，因此第7–9列与第10–12列相同。第13–15列才体现E_arc改变后的占据；配套plot.sh使用正确列，不把第10–12列代替费米占据结果。
最后一组使用Gaussian能窗，不是另一份同单位的占据和；原生值包含每Hartree的能量密度，读取脚本再除以27.211385，得到每eV的量。不要只根据总表头的Ų就把四组当成完全相同定义。
5 保留一致的符号和输出精度#
head -n 7 analysis-read/WT-EF-slab-Berry-curvature.csv
为了和本站镜面Wilson环的有向FHS约定一致，本下载包的common_FHS_curvature_A2显式取本体分支原生曲率的负号；原生值单独保存在native_curvature_raw_written，未被覆盖。这是比较两种符号约定，不是把负曲率取绝对值。
本版文件把Berry曲率写成四位有效数字，k坐标保留六位小数。读取程序按同一打印精度对照独立模型公式；不能仅凭这个文件声称具有远高于打印位数的精度。
当化学势进入价带时，有些k点不再保持完整下带占据，曲率图因此变化。这不意味着哈密顿量的单条能带Berry曲率本身已被更改，也不等于已经计算了真实材料的掺杂结构。更换真实HR后，应核对能量零点、费米能、平滑尺度及k网格，再开展输运积分。
ZIP SHA256：11c6b600b70229c67e53b81e38c60b305407a81bc09d101fac7e308eba57f28b。