[发明专利]晶体对称性及能带路径确定方法及装置

说明书

本发明提供一种晶体对称性及能带路径确定方法及装置，其中，该方法包括：基于目标晶体的结构参数，确定所述目标晶体的标准晶体学晶胞；获取所述标准晶体学晶胞对应的初基元胞；基于所述初基元胞，确定目标晶体的点群。本发明实施例提供的晶体对称性及能带路径确定方法及装置，基于群表示理论，确定周期性材料所属的晶体点群，能更高效、准确地确定晶体的对称性，从而能在晶体的对称性的基础上，更高效、完整地确定高对称性的k点并连接形成标准化能带路径，能避免k点缺失，获得的能带路径能够完整地能够表示电子结构信息，避免因k点缺失和能带路径的不完善引起的能带结构的误判。

技术领域

本发明涉及技术领域，尤其涉及一种晶体对称性及能带路径确定方法及装置。

背景技术

晶体的对称性(包括点群和空间群)与其物理性质密切关联。在周期性材料的物性研究中，晶体的点群和空间群是非常重要的基本参数。利用量子力学或经典力学模拟材料的微观属性时，必须首先确定材料模型的对称性，在此基础上才能确定材料的电子结构；绘制电子能带结构时，一般将选择高对称k点构成能带路径，表示电子能量沿着能带路径方向上的分布。

现有晶体对称性及能带路径确定方法，对于高对称性k点及其连接路径都是通过人员根据经验手工选择和确定的，将会存在的k点缺失因此即使相同的晶体，由于能带路径选择的不统一，电子结构的表示可能出现交大的差别。并且，根据经验手工选择和确定的方式，存在k点缺失的不足。

利用能带判断半导体带隙的时候，如果能带路径选择不当，很容易引起电子结构表示信息误判；随着机器学习技术的发展，利用晶体结构相同的材料优化电子结构信息，如果不能提供基于相同k点路径的电子能带数据，计算机算法对比和提升体系的电子性能的效率将受到很大的影响。

综上，现有技术存在的k点缺失和能带路径不完善的缺陷，会导致的电子能带表示时的信息缺失和电子结构的误判。

发明内容

本发明提供一种晶体对称性及能带路径确定方法及装置，用以解决现有技术中的k点缺失的缺陷，实现更完整地获取高对称性k点。

本发明提供一种晶体对称性及能带路径确定方法，包括：

基于目标晶体的结构参数，确定所述目标晶体的标准晶体学晶胞；

获取所述标准晶体学晶胞对应的初基元胞；

基于所述初基元胞，确定目标晶体的点群。

根据本发明提供的一种晶体对称性及能带路径确定方法，所述基于所述初基元胞，确定目标晶体的点群之后，还包括：

基于所述目标晶体的点群，确定所述目标晶体的空间群。

根据本发明提供的一种晶体对称性及能带路径确定方法，所述获取所述标准晶体学晶胞对应的初基元胞之后，还包括：

基于所述初基元胞，获取所述初基元胞对应的能带路径。

根据本发明提供的一种晶体对称性及能带路径确定方法，所述基于所述初基元胞，确定目标晶体的点群，具体包括：

基于目标操作矩阵和所述目标晶体的原子坐标，确定有效的对称操作；

基于所述有效的对称操作和所述初基元胞的原子坐标，确定所述目标晶体的点群。

根据本发明提供的一种晶体对称性及能带路径确定方法，所述基于所述目标晶体的点群，确定所述目标晶体的空间群，具体包括：

基于所述目标晶体的原子坐标和所述初基元胞所属的点群，确定所述初基元胞所在的空间群。

根据本发明提供的一种晶体对称性及能带路径确定方法，所述基于目标晶体的结构参数，确定所述目标晶体的标准晶体学晶胞，具体包括：