【科学代码】KPROJ：一款能带反折叠程序

开发者：陈明星

开发单位：湖南师范大学

邮箱：[e-mail]

开源类型：GPL 3.0

代码下载：

https://code.koushare.com/#/code/codeDetail?codeId=204

https://github.com/mxchen-2020/kproj

KPROJ是一款能带反折叠程序，它可以对使用超胞的块体和界面体系进行能带反折叠计算，并且拥有独特的波函数层投影功能。对于界面体系，采用傅里叶变换和傅里叶逆变换结合的算法，大大加快了计算速度，使我们可以有效地研究特定空间范围内的电子性质。该功能有助于用户利用第一性原理计算去理解ARPES与STM/STS的实验结果。

该图展示了graphene bilayer与SiC构成的异质结（其中graphene为2x2超胞，SiC为√3 x √3超胞），其结构如图a所示。图b给出了原胞与超胞的布里渊区。常规第一性原理计算得到如图c所示的能带图。从中可以看出有能带折叠。如果只是简单地将超胞的波函数投影到graphene bilayer，则得到d图所示的能带，能带折叠仍然存在。当选取graphene bilayer附近的波函数(图a中的W区域)并将其做能带反折叠计算，将得到如图e所示的能带结构。这与没有衬底的graphene bilayer的能带结构类似，但也可以看出衬底的作用，比如在K点打开了能隙，还产生了一些minigap。

软件是由Fortran语言编写，需要使用Intel编译器进行编译，目前已发布的版本支持VASP。即将发布的版本还将支持Quantum Espresso和ABINIT。

参考文献:

1. M. X. Chen and M. Weinert, Revealing the substrate origin of the linear dispersion of silicene/Ag(111), Nano Lett. 14, 5189 (2014).

2. M. X. Chen, W. Chen, Zhenyu Zhang and M. Weinert, Effects of magnetic dopants in (Li0.8M0.2OH)FeSe (M = Fe, Mn, Co): Density functional theory study using a band unfolding technique , Phys. Rev. B 96, 245111 (2017).

3. Mingxing Chen and M. Weinert, Layer k-projection and unfolding electronic bands at interfaces, Phys. Rev. B98, 245421 (2018).

扩展阅读

 

编辑：黄琦

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