$\textit{PY-BerryAHC}$:用于计算任意材料中贝里曲率依赖的反常霍尔电导率的 $\textit{ab-initio}$ Python 3 代码

材料中的反常霍尔电导率(AHC)长期以来一直是争论的焦点。研究表明,AHC源于布洛赫态的贝里曲率($\boldsymbol\Omega$)。精确计算AHC对于预测材料性质以及指导拓扑和自旋电子学应用中的实验研究至关重要。传统方法通常依赖于Wannier插值,这可能引入不准确性和计算开销。此外,当能带高度纠缠且色散强烈时,Wannier化技术的可靠性也值得商榷。这要求使用 $\textit{第一性原理}$ 方法计算AHC。在此,我们提出 $\textit{PY-BerryAHC}$,这是一种基于Python 3的代码,直接利用WIEN2k输出计算 $\boldsymbol\Omega$ 和AHC。由于WIEN2k采用全电子全势线性缀加平面波方法,$\textit{PY-BerryAHC}$ 可提供高度精确的AHC结果。该代码通过对 $\textbf{k}$ 点上的 $\boldsymbol\Omega$ 计算进行并行化,高效处理大型 $\textbf{k}$ 网格。此外,它将分辨能带的 $\boldsymbol\Omega$ 存储在二进制文件中,从而大大减少所需存储内存,并允许快速后处理以计算AHC。$\textit{PY-BerryAHC}$ 已在表现出AHC的知名材料上得到验证,包括Fe、Fe$_3$Ge和Co$_2$FeAl。在300 K下,Fe和Fe$_3$Ge的 $\sigma_{xy}$ 计算幅值分别为744 $S/cm$ 和311 $S/cm$。对于Co$_2$FeAl,$\sigma_{xy}$ 的幅值约为56 $S/cm$,且在0-300 K的温度变化范围内保持恒定。这些结果与先前报道的理论与实验数据吻合良好,确保了代码的准确性、可靠性和高效性。该代码还提供了用于可视化 $\boldsymbol\Omega$ 的后处理工具。