Uživatelská příručka k nástroji Wannier 90 s otevřeným zdrojovým kódem
Zavedení
Wannier90 je open-source výpočetní nástroj používaný v kvantové chemii a fyzice kondenzovaných látek k výpočtu maximálně lokalizovaných Wannierových funkcí (MLWF). Je široce používán pro analýzu výpočtů elektronických struktur získaných z programů prvních principů, jako jsou Quantum ESPRESSO, VASP, ABINIT a další. Wannierovy funkce poskytují lokalizovanou reprezentaci elektronové struktury v reálném prostoru, což je velmi užitečné pro vytváření modelů těsné vazby, výpočet Berryho fází, dielektrické polarizace a topologických vlastností materiálů.
Nejčastější dotazy
K čemu se Wannier90 používá?
Wannier90 počítá maximálně lokalizované Wannierovy funkce z Blochových stavů, což umožňuje podrobnou analýzu elektronických struktur, konstrukci modelů těsných vazeb a zkoumání topologických a transportních vlastností.
Je Wannier90 kompatibilní s DFT kódy?
Ano, Wannier90 komunikuje s mnoha programy pro DFT založené na funkcionálu hustoty, jako jsou Quantum ESPRESSO, VASP, ABINIT, SIESTA a WIEN2k, což umožňuje bezproblémové použití s daty o elektronických strukturách.
Co jsou maximálně lokalizované Wannierovy funkce (MLWF)?
MLWF jsou sada ortogonálních funkcí lokalizovaných v reálném prostoru, které poskytují intuitivní obraz vazeb a elektronové lokalizace v pevných látkách. Jsou užitečné pro interpretaci složitých pásových struktur a konstrukci efektivních modelů.
Lze Wannier90 použít pro interpolaci pásmové struktury?
Ano, efektivně interpoluje elektronické pásové struktury pomocí MLWFS a nabízí vysoce přesné výsledky s nižšími výpočetními náklady ve srovnání s přímými výpočty DFT.
Je Wannier90 vhodný pro topologickou analýzu materiálů?
Rozhodně. Wannier90 podporuje výpočet topologických invariantů, jako je Berryho zakřivení, Chernova čísla a Z2 indexy, což z něj činí klíčový nástroj při studiu topologických izolantů a polokovů.
Jak nainstaluji Wannier90?
Wannier90 lze zkompilovat ze zdrojového kódu pomocí standardních nástrojů make v systémech Linux a macOS. Je také k dispozici v mnoha linuxových distribucích a repozitářích vědeckého softwaru, jako jsou Spack a Conda.
Je Wannier90 uživatelsky přívětivý pro začátečníky?
Ačkoli Wannier90 vyžaduje základní znalosti teorie elektronických struktur, je dobře zdokumentovaný a široce podporovaný tutoriály a užitečnou uživatelskou komunitou.
V jakém programovacím jazyce je napsán Wannier90?
Wannier90 je primárně napsán ve Fortranu 90, přičemž vstup a výstup jsou řešeny pomocí jednoduchého textu. files.
Lze Wannier90 použít pro systémy spin-orbitální vazby?
Ano, Wannier90 podporuje spinorové vlnové funkce, což umožňuje analýzu systémů se spin-orbitální vazbou SOC.