WannierTools有限薄膜能带

下载模型、输入、真实结果与操作工具（ZIP）。

unzip wanniertools-practical-wave258-*.zip
cd wanniertools-wave258
bash run.sh

先整理已完成的真实数值，生成 analysis/ 四张CSV和 figures/ 五张PNG，不启动DFT或 wt.x。后面的 calculate.sh 才进行新的实际WannierTools计算，每次建立独立工作目录并拒绝覆盖已有目录。

本套使用WannierTools 2.7.0，oneAPI 2023.2 ifort 2021.10、Intel MPI 2021.10、MKL LP64顺序库和ARPACK-NG 3.9.1，CPU AVX512构建。模块为 wanniertools/2.7.0-8173m，适用于兼容的CPU环境，软件本身不申请GPU。每MPI进程保持一线程。

1 有限薄膜和半无限表面有什么区别#

有限薄膜包含上下两个边界，逐层组装哈密顿量再对角化，可能出现厚度引起的表面耦合。半无限表面通过Green函数处理无限深度，见下一篇。两种方法不应只看图形相似就认为已经等价。

本例使用官方Bi₂Se₃体相HR，沿原胞第三方向截断，面内沿第一、第二原胞向量。没有重新优化表面结构，也没有自动包含吸附、重构或额外表面势。

2 设置截面和厚度#

&CONTROL
SlabBand_calc=T
/
&SYSTEM
NSLAB=6
NumOccupied=18
SOC=1
E_FERMI=4.4195
/
&PARAMETERS
Nk1=31
NP=3
/
SURFACE
1 0 0
0 1 0
KPATH_SLAB
2
K 0.33 0.67 G 0.0 0.0
G 0.0 0.0 M 0.5 0.5

NSLAB 是当前表面组装方向的层单元数，本模型每个单元30轨道，6和12个单元分别产生180和360个薄膜本征态。不要把它不加区分地解释成6或12个原子层，或任意材料固定厚度。

SURFACE 的两个整数向量以原始晶格基矢表示；换表面时需检查新表面晶胞、终止方式及原子坐标，不能只改一行标题。NP 与主层处理有关，不是替代 NSLAB 的薄膜厚度参数。

3 运行两种厚度#

bash calculate.sh slab6
bash calculate.sh slab12

计算结束后，查看并绘制自己的结果：

head work/slab6-serial/slabek.dat
bash inspect.sh work/slab6-serial
bash plot-result.sh work/slab6-serial

slabek.dat 的主要列为k路径长度Å⁻¹、E−EF（eV）、底部权重、顶部权重。本例两段路径各31点，总62个k点；6层数据为180×62=11160行，12层为360×62=22320行。

4 看权重而非只看一条亮线#

图中颜色为上下边界权重之和，来自原生输出，不是按能量范围人为指定“表面态”。较厚体系的体态也会增加，不能把多出来的线全部解释成新表面能带。需要结合权重、厚度依赖和体带投影来判断。

POSCAR-slab 是程序根据输入生成的结构示意，可用于核对组装几何；它不表示已完成薄膜DFT或结构弛豫。本套展示的是体相模型的截断结果。

参考：WannierTools薄膜计算。