操作方法

起動

Linux・Unix・Macの場合

作成した実行可能ファイル fermisurfer にパスが通っている状態で

$ fermisurfer mgb2_vfz.frmsf

とコマンド, スペース, 入力ファイル名とタイプします. (サンプルファイルの中身はMgB2のFermi速度の \(z\) 方向成分です. )

Windowsの場合

入力ファイル(この場合は mgb2_vfz.frmsf)を右クリックし, メニューから「プログラムから開く」を選択し, 実行ファイルを fermisurfer.exe に設定してください.

次に操作方法が出力され, Fermi面が描画されます(図 1 ).

_images/start.png

Fermisurferを起動した直後の画面.

  • マウスのドラッグによる回転が出来る.

  • マウスのホイールを使っての拡大・縮小が出来る.

  • ウィンドウの大きさを変えることもできる.

  • カーソルキー(Windowsではwasd)を使ってウィンドウ内で上下左右に図を動かせる.

  • 右側のパネルを用いて様々な操作ができる.

次から右側のパネルでの操作をを説明する.

注釈

いくつかの操作はすぐに反映されず「Update」ボタンを押すことによって反映される. そのような操作については「要Update」と明記してある.

背景色

背景色をRGBで指定する.

_images/background.png

Line width

ブリルアンゾーンの境界やノーダルライン等の線幅を変更します.

Line color

線色をRGBで指定する.

_images/line_color.png

バンド毎の表示・非表示の切り替え

バンド毎の表示on/offを切り替えます(図 4).

_images/band.png

"Band" メニューで3番目のバンドの表示/非表示を切り替える.

Brillouin zoneの形式 (要Update)

描画範囲をFirst Brillouin Zone/Primitive Brillouin Zoneと 切り替える事が出来ます (図 5).

Fisrst Brillouin Zone

\({\rm \Gamma}\) 点から一番近いBragg面で囲まれた領域

Primitive Brillouine Zone

逆格子ベクトルを辺とする平行6面体領域

_images/brillouinzone.png

"Brillouin zone" メニューでBrillouin領域のとり方を変更する.

Brillouin zoneの数

各逆格子ベクトルの方向にいくつ表示するかを指定する.

_images/bz_number.png

Color bar

カラーバーの表示/非表示を切り替えます(図 7).

_images/colorbar.png

"Color bar On/Off" メニューでカラーバーの表示/非表示を切り替える.

カラープロットの種類と範囲 (要Update)

Fermi面の色表示のさせ方を変更します(図 8).

Input (1D) (入力ファイルのデータが1個のときのデフォルト) :

青→緑→赤の範囲でカラープロットする.

Input (2D) (入力ファイルのデータが2個のときのデフォルト) :

カラーサークル(図参照)上の色でカラープロットする.

Input (3D) (入力ファイルのデータが3個のときのデフォルト) :

フェルミ面上の線としてプロットする. フェルミ面の色は「Band Index」の場合と同様.

Fermi Velocity (入力ファイルのデータがエネルギーだけのときのデフォルト) :

エネルギーの差分からFermi速度 \({\bf v}_{\rm F} = \nabla_k \varepsilon_k\) を計算し, その絶対値をカラープロットする.

Band Index :

物理量に関係なく, 各バンド毎に単色でFermi面を塗る.

Input (1D, Gray), Fermi Velocity (Gray)

黒色の濃淡でプロットする.

また, カラープロットの色の範囲や3D線プロットの線の長さは 「Min of Scale」および 「Max of Scale」のテキストボックスに入力することで変更できる.

_images/colorscale.png

"Color scale mode" メニュー.

カラープロットの配色

カラープロットの配色を次の3つから選ぶことができる. "BGR":青→水→緑→黄→赤、"CMY":水→青→桃→赤→黄、"MCY":桃→青→水→緑→黄.

_images/bar_color.png

Equator (要Update)

ある \({\bf k}\) に対して, \({\bf v}_{\rm F} \cdot {\bf k} = 0\) となる線 (Equator:極軌道, もしくはExtremal orbit)を表示, 変更する. (図 10). 「Equator」チェックボックスで表示・非表示を切り替える. この時「Update」を押す必要はない. 「Equator-v :」のテキストボックスで \({\bf k}\) を指定する. \({\bf k}\) ベクトルはフラクショナル座標で入力する.

_images/equator.png

"Equator"メニューで Fermi面の極軌道(Equator)を表示する.

補間の細かさ (要Update)

補間により図の曲面を滑らかにする (図 11). ただし分点数を増やすと描画にかかる時間も増えるので注意.

_images/interpolate.png

"Interpolate"メニューで 分点数を1から4に変える.

Fermi面のどちら側に光を当てるか

光を当てる面を変更します (図 12).

Both :

Fermi面の表裏両面に光を当てます.

Unoccupy :

非占有領域側のみに光を当てます.

Occupy :

占有領域側のみに光を当てます.

_images/light.png

"Lighting"メニューで光を当てるFermi面を変更する.

マウスドラッグをしたときの振る舞い

マウスの左ボタンドラッグを行った時の動作を変更します.

Rotate(デフォルト)

ドラッグをした方向に図形を回転させます.

Scale

上方にドラッグすると図形を拡大, 下方にドラッグすると図形を縮小します.

Translate

ドラッグした方向に図形を動かします.

_images/mouce.png

ノーダルライン

物理量が0となるところに引く線(ノーダルライン)のOn/Offを切り替えます(図 14).

_images/nodeline.png

"Nodal line" メニューでnodal lineの表示/非表示を切り替える.

ブリルアンゾーンの断面 (要Update)

Brillouin領域を任意の断面で切り取り, 2次元のFermi面(線)を描画する (図 15).

「Section」チェックボックスで断面の表示・非表示を切り替える (この操作は「Update」の必要はない). 断面の法線の指定は「Section-v :」のテキストボックスで行う. 法線ベクトルはフラクショナル座標で指定する。

また, 「On Gamma」のチェックボックスがオンになっているときには 断面は \(\Gamma\) 点を通る.

_images/section.png

ブリルアンゾーン断面のファイル出力

このボタンを押すと, 上記フェルミ面およびブリルアンゾーンの断面をGnuplotやIgolなどで図示するためのファイル("fermi_line.dat"と"bz_line.dat") を出力する.

_images/section_file.png

gnuplotでは次のように使うことができる.

plot "fermi_line.dat" w l, "bz_line.dat" w l

Fermiエネルギーの変更 (要Update)

Fermiエネルギー(デフォルトでは0)を任意の値にずらします. (図 17).

_images/shift.png

"Shift Fermi energy"メニューで Fermi エネルギーを0.0 Ryから0.1 Ryに変える.

立体視

裸眼立体視用の図の表示/非表示を切り替えます(図 18).

None (デフォルト) :

立体視を無効にします.

Parallel :

平行法用の図を表示します.

Cross :

交差法用の図を表示します.

_images/stereogram.png

四面体の切り方 (要Update)

四面体の切り方を変えます. 図が綺麗になる可能性がありますが, 多くの場合は逆に図がギザギザして汚くなるようです.

_images/tetrahedron.png

サイズ・角度・位置の数値での調整

視点を変更します(図 20).

Scale :

図形のサイズを指定します.

Position :

図形の上下位置を指定します.

Rotate :

x,y,z軸周りの回転角を指定し, "Roate" ボタンを押すと回転する. 回転操作はz軸-y軸-x軸の順で行われます.

_images/setview.png

"View point"メニューで 視点を変更する.

画像の保存方法

fermisurfer には画像をファイル出力する機能はありません. お使いのPCにあった方法でスクリーンショットを取得して (Printscreen キーを押すなど) ペイントブラシやgimpで編集して画像を作成してください.