硅晶体能带结构的第一性原理计算 班级:材料科学与工程 3班 学号:3015208064 姓名:黄慧明 一、实验目的 通过实际操作初步的了解和掌握 Materials Studio,基本掌握 CASTEP模块 的操作步骤。通过学习 Materials Studio 软件,能够独立的进行简单的固体结 构模型的构造和相关电子结构的计算和分析。 加深对课堂知识的直观认识, 包括 能带结构和相关的基本概念等。 二、实验原理 第一性原理的理论计算的主要理论基础是量子力学的基本方程和相对论效 应,在第一性原理发展过程中,相继提出变分原理、泡利不相容原理、密度泛函 理论等。其基本思路就是它的基本思想, 是将多原子构成的实际体系理解为由电 子和原子构成的多粒子系统, 运用量子力学等基本物理原理最大限度的对问题进 行“非经验”处理。在第一性原理的计算过程中运用了三个近似:非相对论近似 (忽略了电子运动的相对论