Module功能大全之电子束辐照分解

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Module是什么

在PWmat的基础功能上，我们针对用户的使用需求开发了一些顶层模块（Module）。这些Module中的一部分是与已有的优秀工具的接口，一部分是以PWmat的计算结果为基础得到实际需要的物理量，一部分则是为特定的计算需求而设计的计算流程。这些Module涵盖了物质结构、基础性质、针对大体系的计算以及机器学习力场等，功能全面、操作方便。

今天聊聊Module之

电子束辐照分解

Part.1

介绍

透射电子显微镜（TEM）是一种重要的材料表征手段；

但是电子束会与材料散射，引起复杂的变化，甚至损伤材料；

理解电子束和材料的相互作用，将有助于控制电子束带来的损伤；

相比于弹性散射，电子束与材料的非弹性散射过程更加复杂，而辐解（radiolysis）是最常见的非弹性散射过程；

辐解主要有3个过程：

空穴非常靠近HOMO，HOMO的电子填补空穴并将能量缓慢传递给核
空穴离HOMO稍远，HOMO电子迅速填补空穴，可伴随断键
空穴很深，较深的电子填补空穴，能量传给HOMO的电子引起电离。

Part.2

模拟电子束的非弹性散射过程

Cross Section calculation：计算电离截面

http://www.pwmat.com:8080/upload

/module/pdf/Cross_Section.pdf

该模块主要介绍如何利用PWmat计算高能电子束电离截面。电离截面表征了原子/分子在受到不同能量的外来电子束轰击时，各能级发生电离（电子被打入真空）的概率。通过计算电离截面，我们可以定位电离的电子的能级位置，并按照part1中的过程进行分类，确定主要的辐照分解机制以及对应的计算策略。该模块使用一个称为双相遇偶极子（BED）的通用模型来计算电子碰撞电离过程的截面。

TDDFT Carrier Cooling：TDDFT计算热载流子冷却

http://www.pwmat.com:8080/upload

/module/pdf/TDDFT_Carrier_cooling.pdf

该模块以有机分子的辐照分解过程为例，介绍了如何使用rt-TDDFT模拟热载流子的冷却过程。类似的计算流程也可以用来模拟飞秒激光引起的一个电子从价带激发到一个导带态之后的热载流子冷却过程。常用于小体系（<100原子），已经包括了退相干和细致平衡，同时包括了e-p和e-e相互作用。

Auger Decay Rate calculation：计算俄歇复合

http://www.pwmat.com:8080/upload

/module/pdf/Auger_Deca_%20Rate.pdf

该模块用于介绍如何使用PWmat计算孤立系统（分子或量子点）中的俄歇衰变率（俄歇效应的概率）。俄歇过程是一个基于库仑相互作用的过程，当一个电子从较高能级下降到较低能级时，能量转移到另一个电子，得到能量的电子将从一个较低的能级被激发到一个很高的能级（本模块讨论的是电离过程，因此较高的能级意味着直接电离）。