Tersoff-Hamann法によるSTMイメージ

Tersoff-Hamann法 [56]によって走査型トンネル顕微鏡（STM）のイメージを計算することができます。 この方法は、化学ポテンシャルから計ったエネルギーウィンド内の部分電荷密度の計算に他なりません。 部分電荷密度は次のキーワードを使って計算します。

   partial.charge                 on       # on|off, default=off
   partial.charge.energy.window   0.0      # in eV

ここで、二番目のキーワードにより化学ポテンシャル（プラスの値は伝導帯を、マイナスは価電子帯を意味します）から計った エネルギーウィンドウ（eV単位）を指定します。 部分電荷密度の計算は状態密度（DOS）の計算の際に実行されますので、次のキーワードも指定する必要があります。

  Dos.fileout                  on        # on|off, default=off
  Dos.Erange              -20.0  20.0    # default = -20 20
  Dos.Kgrid                  5 5 5       # default = Kgrid1 Kgrid2 Kgrid3

計算が正常に終了すれば、Tersoff-Hamann近似の範疇でSTMシミュレーションに利用できる「System.Name.pden.cube」が生成されます。 例として、本手法によって得られたグラフェン層のSTM像を図 48 に示します。

図 48: Tersoff-Hamann近似によるグラフェン層のSTM像。 計算では「partial.charge.energy.window」に2eVに設定。 入力ファイルはディレクトリ「work」中の「Graphene_STM.dat」。 ソフトウェアWSxM [105]を使い、cubeファイル「Graphene_STM.pden.cube」を等値面値0.0001で可視化。