青春有几年，疫情占三年，这是非常多高校大学生的感慨。“非必要，不外出”是高校学生的常态，这对于研究生、博士生的科研工作将会产生很大的影响，尤其是做实验的学生，去不了实验室，只能在宿舍蒙头看文献，老话说的好“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。

对于研究生、博士生来说，paper是王道。物理/材料/化学/生物/环境等方向的研究生，越来越多的人发表实验、理论结合的文章。材料计算模拟已经成为了一种从微观尺度探究物质局域结构与计算宏观物性的常用手段。材料计算模拟可以先于实验，为实验做预测指导工作，实验反过来验证理论计算。所以既做实验又做计算的人，其发表的文章从完整性和严谨性上都更优质，所以更容易发高级的期刊。因此，先于实验进行材料计算模拟工作，那么疫情将不会耽误您的科研。今天教给大家如何3分钟上手能带结构计算。之前我们介绍了DFT+U和杂化泛函两种方法能够调控带隙，能得到和实验值接近的计算带隙值。接下来我们将结合MatCloud+平台为大家介绍能带结构的计算结果如何分析：1、能带结构相关简介2、能带计算结果初步分析3、MatCloud+能带计算

能带结构相关简介

1）能级：原子核外电子的运动轨道。电子运动状态是不连续的，因此各状态对应能量也是不连续的，电子只能在特定的、分立的轨道上运动，各个轨道上的电子具有分立的能量，这些能量值即为能级，如下图。图片1能级(来源于网络)2）能带：晶体是由大量的原子有序堆积而成。此时原子轨道所构成的能级数量非常多，能量差别非常小，可看成是近似连续带，即为能带。图片2能带(来源于网络)3）能带结构：在固体物理学中，固体的能带结构（又称电子能带结构）描述了禁止或允许电子所带有的能量，这是周期性晶格中的量子动力学电子波衍射引起的。材料的能带结构决定了多种特性，特别电子性质和光学性质。导带：电子未填充的带；价带：电子填充的带；费米能级：k空间占有电子与不占有电子区域的分界面处的能级。图3Si的能带结构[1]Reference[1]：沈阳工业大学，,03,.

能带结构计算结果初步分析

接下来以4篇文献为例，分别讲述能带结构计算在带隙类型、自旋极化、杂质能级和载流子输运方面的应用。1）带隙值带隙值得大小可以表明此体系是绝缘体、半导体还是导体。其中绝缘体的带隙值一般大于3eV，半导体的带隙值一般为0~3eV，导体的带隙值为0eV。图4带隙值2）直接、间接带隙如果导带的最低点（CBM）和价带的最高点（VBM）在同一个布里渊区k点处，则为直接能隙，否则为间接能隙。图5(a)BiOF，(b)BiOCl，(c)BiOBr，(d)BiOI的带隙值[2]结果表明，对于BiOF，导带底和价带顶均在Z点，显示直接带隙性质，BiOCl、BiOBr和BiOI呈现间接带隙。Reference[2]：Journalof

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