【摘要】 态密度是固体物理中的重要概念，即能量介于E [1]  ～E+△E之间的量子态数目△Z与能量差△E之比，即单位频率间隔之内的模数。

模拟计算态密度是固体物理中的重要概念，即能量介于E [1]  ～E+△E之间的量子态数目△Z与能量差△E之比，即单位频率间隔之内的模数。N-E关系反映出固体中电子能态的结构，固体中的性质如电子比热，顺磁磁化率等与之关系密切。在技术上，可利用X射线发射光谱方法测定态密度。另外，态密度同样可以说是在第一性原理计算当中最为重要的概念之一，不论是对于光电催化材料、半导体材料、凝聚态物理，几乎所有的分析都离不开 DOS。

 

对自由电子而言，N(E)=4πVEl/2(2m)3/2/h3，式中V为晶体体积，h为普朗克常数，m为电子质量。

 

态密度DOS

 

原则上讲，态密度可以作为能带结构的一一个可视化结果。很多分析和能带的分析结果可以一一对应，很多术语也和能带分析相通。但是因为它更直观，因此在结果讨论中用得比能带分析更广泛一些。在电子能级为准连续分布的情况下，单位能量间隔内的电子态数目。即能量介于E~E+AE之间的量子态数目△z与能量差△E之比，即为态密度。能态密度与能带结构密切相关，是一个重要的基本函数。固体的许多特性，如电子比热、光和X射线的吸收和发射等，都与能态密度有关。态密度(DOS)的计算态密度图可以反映出电子在各个轨道的分布状况，反映原子与原子名间的相工作用情况并且还可以揭示化学键的重要信息。DOS 图是能带的可视化结果。简单来说，能带是整体，而态密度是具体某个轨道的贡献。

 

能带与态密度的关系是：

1.能带对于纵坐标的投影就得到了态密度。

2.能带越平，态密度峰就越尖锐，能带越陡峭，态密度峰就越低，离域性就越强

态密度有分波态密度(PDOS)和总态密度(TDOS)两种形式。

 

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