第一性原理平面波密度泛函計算軟件DS-PAW是Device Studio平臺下的一款使用C++開發(fā)的國產(chǎn)第一性原理密度泛函計算軟件，使用平面波作為基函數(shù)組，其贗勢是使用投影綴加平面波方法構造的。

DS-PAW能夠應用于不同場景，例如金屬、半導體、絕緣體、表面、磁性、非磁性和鋰電等；能夠精確預測材料的電子分布；能夠進行原子幾何結構優(yōu)化；能夠廣泛的應用于材料科學領域。????? ???

本期將給大家介紹DS-PAW band能帶計算的內容。

2.3.band能帶計算

本節(jié)將從自洽出發(fā)介紹如何使用DS-PAW計算能帶和投影能帶。以Si體系為例進行自洽計算（見2.2節(jié) ），自洽完成之后準備能帶計算和投影能帶計算，并對能帶和投影能帶作圖分別進行分析。

2.3.1. 能帶計算輸入文件

輸入文件包含參數(shù)文件band.in、結構文件structure.as和上次自洽計算得到的二進制電荷密度文件rho.bin，band.in如下：

band.in輸入?yún)?shù)介紹：

在能帶計算中可以盡量保留sys.和cal.的參數(shù)到band.in中，之后設置能帶計算特有的參數(shù)即可：

task：本次計算為band能帶計算，設置task為band；

cal.iniCharge：表示讀取電荷密度二進制文件，支持絕對路徑及相對路徑，這里./表示當前路徑下的rho.bin文件；

能帶計算中新增了一部分能帶相關的參數(shù)，這些參數(shù)只在能帶計算中起作用：

band.kpointsLabel：表示能帶計算時高對稱點標簽，一個band.kpointsCoord對應一個band.kpointsLabel；

band.kpointsCoord：表示能帶計算時高對此點的分數(shù)坐標，每三個數(shù)為一組；

band.kpointsNumber：表示每相鄰兩個高對稱點的間隔；

structure.as文件同自洽計算。（見2.2節(jié)）

2.3.2.run程序運行

準備好輸入文件band.in和structure.as以及rho.bin之后，將文件上傳到服務器上運行，按照結構弛豫中介紹的方法執(zhí)行DS-PAW band.in。

2.3.3.analysis計算結果分析

根據(jù)上述的輸入文件，計算完成之后將會得到DS-PAW.log、band.json這2個文件。

band.json：能帶計算完成之后的json數(shù)據(jù)文件；此時能帶的數(shù)據(jù)也將會被保存在band.json中，具體的數(shù)據(jù)結構詳見數(shù)據(jù)結構解析部分；

使用Device Studio可直接對band.json文件處理出圖，其操作步驟為：Simulator-->DS-PAW-->Analysis Plot，選擇band.json即可，可根據(jù)作圖要求自定義設置面板參數(shù)，DS處理得到的能帶圖如下所示：

另可使用python進行數(shù)據(jù)處理，具體操作見輔助工具使用教程部分。

2.3.4.ioband自洽中直接計算能帶

在2.2自洽計算的輸入文件中加入io.band=true，之后將band相關參數(shù)寫入scf.in中即可。輸入文件如下：

此時計算出來的能帶圖與單獨計算得到的能帶圖效果一致。

審核編輯 ：李倩