BinPo：一个用于计算二维电子系统能带结构的开源程序
材料科学
2022-12-14 v1 介观与纳米尺度物理
量子气体
强关联电子
摘要
我们介绍 BinPo，一个用于计算二维电子系统电子性质的开源 Python 程序。其使用侧重于基于 ABO 钙钛矿结构的体系，如 SrTiO 和 KTaO，因其在材料学界日益增长的影响以及在自旋电子器件中的潜在应用。BinPo 具有一个薛定谔-泊松求解器，用于获得 slab 体系中的自洽势能。该体系的紧束缚 slab 哈密顿量由最大局域化 Wannier 函数基组中的跃迁积分构建，从而比传统紧束缚方法达到更高的精度。可以计算能带结构、能量切片及其他性质，以及不同的投影与取向。可生成高分辨率且可用于发表的模拟图。在 BinPo 中，优先考虑了易用性、效率、可读性与模块化，因此适合以低计算成本产生可靠的电子结构模拟。除程序本身外，我们提供第一性原理计算的文件、使用说明及其广泛功能范围的详细示例。我们详述了程序中采用的方法，以便进一步开发利用并适配其他问题，例如添加可拓展初始程序范围的新材料与功能。
引用
@article{arxiv.2203.11308,
title = {BinPo: An open-source code to compute the band structure of two-dimensional electron systems},
author = {Emanuel A. Martínez and Juan I. Beltrán Fínez and Flavio Y. Bruno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.11308},
year = {2022}
}
备注
37 pages, 14 figures. This is the preprint version of the manuscript. Code available at https://github.com/emanuelm33/BinPo