WannierTools Weyl节点与费米弧

下载输入、原生数值与终端工具（ZIP）。先熟悉模型准备和半无限表面谱，再做本例。

unzip wanniertools-weyl-wave259-*.zip
cd wanniertools-weyl-wave259
bash run.sh

这一步读取已在本集群实际完成的后处理数值，生成三张CSV和两张PNG，不启动DFT。

1 本例是什么体系#

使用WannierTools 2.7.0官方 3DWeyl-model 的两带解析紧束缚模型，晶格常数1 Å，参数A=M₀=M₁=1。它是解释Weyl节点和表面弧的理论模型，不是某种真实材料的DFT拟合。

模型的两个体带接触点位于分数倒空间坐标 (0,0,±1/6)，在当前晶格下对应物理kz=±π/3 Å⁻¹。表面向量取x、z方向，法向沿y方向，因此两个节点投影到表面后仍分开。计算中对上述节点独立重建H(k)检查了带隙。

LATTICE
Angstrom
1 0 0
0 1 0
0 0 1
SURFACE
1 0 0
0 0 1

SOC=1 沿用这个两分量模型的官方输入约定；这里使用Pauli两带模型，不据此把图中的量解释成真实材料自旋实验信号。

2 计算常能面费米弧#

bash calculate.sh arc101 mpi
head work/arc101-mpi/arc.dat_l
head work/arc101-mpi/arc.dat_r

运行助手使用当前独立版模块 wanniertools/2.7.0-8173m，四个MPI进程、每进程一线程。正式批量计算应放在分配的CPU资源内；模板入口见操作路线。关键输入为：

&CONTROL
SlabArc_calc=T
/
&SYSTEM
NumOccupied=1
SOC=1
E_FERMI=0
/
&PARAMETERS
Nk1=101
Nk2=101
NP=2
Eta_Arc=0.01
E_arc=0.0
/
KPLANE_SLAB
-0.5 -0.5
1.0 0.0
0.0 1.0

完整 wt.in 和HR已在附件中配齐。E_arc 是选取的能量，Eta_Arc 在这个常能面分支中控制展宽，单位eV。KPLANE_SLAB 是表面倒空间取样区域，本例101×101点；它不是三维体相k网格。

3 改展宽和网格，看弧的端点#

bash calculate.sh arc101-narrow mpi
bash calculate.sh arc51-mpi mpi
bash run.sh
cat analysis/Weyl-arc-line.csv

arc101-narrow 使用0.005 eV展宽；51与101是空间取样对照。两种展宽下，图中开放的高权重线连接两个投影体节点：

圆圈表示由同一模型带接触点确定的投影节点，右图是kx=0时的实际谱函数截线。用峰值5%确定的本例可见端点约为kz=±0.16，接近理论节点±1/6；这个阈值和有限网格影响可见端点，不应代替严格求体节点。

附件还用独立的96单元有限链Green函数，在七个k点核对原生半无限谱函数；比较使用相同0.01 eV展宽与谱函数归一化。

4 原生文件的坐标与单位#

当前程序实际输出 arc.dat_l、arc.dat_r。三列为两个表面Cartesian坐标和对数谱强度。文件中的x轴平行第一表面向量，另一轴由表面坐标约定生成；本例对应物理kx和kz，单位Å⁻¹。图中再除2π显示当前1 Å晶格的分数坐标。

当前2.7.0两个分支的第三列归一化不同：

它们都已取自然对数，不要再次取对数后当作原生值，也不要把同一个转换式用于两个分支。

bash inspect.sh work/arc101-mpi
bash plot-result.sh work/arc101-mpi

得到本次工作目录自己的 converted-spectrum.csv 和 result.png。本例A是所选表面轨道投影的谱函数，不含实验光电子跃迁矩阵元，不能直接当成实验ARPES强度。

5 计算两个节点的手性#

bash calculate.sh chirality31 mpi
bash calculate.sh chirality61 mpi
grep -A 5 'Chiralities' work/chirality61-mpi/WT.out

对应输入为：

&CONTROL
WeylChirality_calc=T
/
WEYL_CHIRALITY
2
Cartesian
0.004
0 0  1.04719755
0 0 -1.04719755

半径0.004及输入节点坐标使用当前卡片约定。输入31与61两组积分都得到：

WT.out 摘要里的Cartesian数值保持程序的倒原子单位；例如约0.55415不能直接标成Å⁻¹。需要物理坐标时，建议从分数坐标和真实晶格统一换算。

6 补一条表面能谱路径#

bash calculate.sh surface-cut mpi
bash plot-result.sh work/surface-cut-mpi

本例沿表面kx扫过节点间区域中的kz=0切线，使用 SlabSS_calc=T、201个能量点，范围输入为−1.6到1.6 eV。当前路径分支不包含能量上端点，也不恰好取到E=0；其展宽为 3×3.2/201≈0.0477612 eV，由该分支的能量网格决定。

因此本图路径谱与常能面图展示不同的取样和展宽设置。换成真实材料时，应使用自己的DFT/Wannier模型、核对节点与费米能，检查表面终止、主层、网格和展宽；不能把理论模型的弧形直接套到任意材料上。

参考：官方固定版本Weyl模型、WannierTools费米弧与手性功能。