费米面面积和费米速度计算

经验分享

费米面面积（Fermi surface area）和费米速度（Fermi Velocity）是计算得到电子自由程的重要依据，平均电子自由程和电阻的乘积和费米面面积之间表达式为：

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JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 119, 085101 (2016)

直流电导率与费米面面积关系为：

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PHYSICAL REVIEW B 86, 045432 (2012)

本文以金属Cu为例，计算得到其费米面并可视化，最后计算得到其费米面面积和费米速度。

使用软件包括：

vasp    www.vasp.at/

vaspkit    https://vaspkit.com/

xcrysdan    www.xcrysden.org/

Ifermi    https://github.com/fermisurfaces/IFermi

金属Cu的POSCAR内容信息如下

• 
  

• Cu1

• 1.0

•        2.5571861267         0.0000000000         0.0000000000

•        1.2785930634         2.2145881479         0.0000000000

•        1.2785930634         0.7381960493         2.0879337293

•   Cu

•    1

• Direct

•     0.000000000         0.000000000         0.000000000

• 
  

• 
  

通过vaspkit（功能快捷键26）生成计算费米面所需KPOINTS，并执行vasp计算。

计算完毕后通过vaspkit处理数据将费米面可视化。使用xcrysdan软件获得的Cu的费米面图如下。

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使用Ifermi软件计算得到Cu的费米面面积和费米速度。使用命令为

• ifermi info --property velocity
  

计算得到的结果如下

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计算得到的面积为22.58与文献中22.8接近

愿有所成

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引喻失义   妄自菲薄