BoltzTraP 计算中的常见错误
材料科学
2025-09-03 v1
摘要
基于第一性原理计算能带结构的玻尔兹曼输运计算在现代热电材料研究中发挥着重要作用。在现有代码中，\textsc{BoltzTraP} 代码应用最为广泛，但许多近期研究存在系统性错误。我们识别出三种错误模式：(1) 使用零电场下的电子热导率 代替零电流下的电子热导率 ，(2) 在保持晶格热导率 为标准单位的同时，结合单位恒定弛豫时间计算热电优值 ，以及 (3) 同时犯下以上两种错误。我们发现了许多第三种错误的实例，但由于前两种错误更为简单，我们怀疑它们也存在于文献中。对于单抛物带模型，我们推导了非简并和近简并状态下的精确解析极限，并展示了在 ZrNiSn 实际案例研究中错误是如何出现的。我们的结果说明了错误计算如何在特定温度和费米能级下看似合理，并提供了识别错误结果和避免热电输运研究中此类陷阱的实用指导。
引用
@article{arxiv.2509.00959,
title = {Common errors in BoltzTraP-based calculations},
author = {Øven A. Grimenes and Kristian Berland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.00959},
year = {2025}
}