一、态密度(DOS)
图1.(a)为Na3VF6和(b) NaVF3材料的TDOS和PDOS，其中s、p和d轨道分别用棕色、蓝色和绿色表示。(c)Na3VF6和NaVF3材料的TDOS比较。费米能级的位置用0 eV处的黑色虚线表示。
如上图1c是利用DFT计算了材料的态密度，态密度分析第一点，就是找费米能级在哪，费米能级附近的电子状态数是多少，由此可以判断这个材料是半导体还是具有金属性。怎么来看呢，首先我们看到图中黑色虚线对应的就是费米能级，费米能级会穿过一些电子状态，在这种情况下呢这个材料就是具有金属性的。如果费米能级所在的位置，对应的电子状态为0，不会穿过一些电子状态，那么对应的就是半导体。那么通过这个费米能级我们就知道了，费米能级以下是占据态，费米能级以上是空态。因此这些占据态我们就称之为价带，这些空态我们称之为导带。所以当它是半导体的时候我们能够获得禁带宽度，价带顶和导带底之间的能量差呢，我们就称为禁带宽度。
二、分波态密度(PDOS)
除了总态密度之外往往还会计算分波态密度。分波态密度是将态密度投影到每个原子轨道之后得到的态密度的分量。如上图1a和b，就是将态密度投影到每个原子轨道上得到的态密度分量，这样就可以分析每个轨道对于电子结构的贡献。
三、局域态密度(LDOS)
LDOS，即局域态密度，是指固体中特定位置（如原子周围）的电子态密度。它显示了系统中各原子的电子态对总态密度谱的每个部分的贡献。
四、文献分析
接下来我们根据两篇文献讲讲态密度具体是怎么应用和分析的。首先我们看到下面是一篇文献的信息和摘要。该工作介绍了一种拓扑共生的Na3VF6超晶格，即Na2.9V1.1F6（NVF），它在高电压窗口下表现出优异的电化学行为，其中富含Na的Na3VF6具有更好的电子传导性，可作为Na+储存库实现有效的电子转移，而具有多重价态的V中心可作为电子储存库抑制相变。在钙钛矿型NaVF3的通道中实现了高度可逆的Na+的拓扑(脱)嵌，同时还实现了无定形和晶态Na3VF6之间的可逆转换。
前面的图1就是这篇文章计算的态密度，那么为什么这篇文章要计算态密度呢，说明了什么问题呢。如图1a、b所示，两种材料的费米能量附近的总态密度（TDOS）主要由V 3d构成。在Na3VF6的费米能级附近观察到的电子比NaVF3多（图1c），说明Na3VF6比NaVF3具有更好的电子电导率。结果表明，用Na取代V可以改变V在费米能级附近的电子分布。因此，NVF超晶格中富含Na3VF6相不仅作为Na+储层，而且促进了电荷−放电过程中的电子转移。同时，文章还计算了Na+插入后的NaVF3和Na3VF6的DOS如图2所示。可以看到插入Na+的Na3VF6在费米能级附近有着更多的载流子，说明富含Na的Na3VF6具有更好的电子传导性，可作为Na+储存库实现有效的电子转移。
图2.(a)为插入Na+的NaVF3和(b) Na3VF6的TDOS和PDOS。(c)Na+插层前后NaVF3和Na3VF6的TDOS比较。费米能级的位置用0 eV处的黑色虚线表示。
接下来再看看另外一篇文献，下面就是这篇文献的信息。该文章介绍了在熵驱动策略下引入阴离子基团调节机制，成功设计并制备出单相高熵二维范德瓦尔斯材料家族（HEPS3家族，Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2X0.2PS3, X=Zn, V, Nb, Cr, Al, Mg）。Zn的引入促进了d-p轨道杂化程度的进一步提升，从而促进磷硫基团与金属元素的电子回流机制。同时，这种不寻常的电子再分布不仅优化了晶体能带隙，同时优化了不同位点的P位对中间体的吸附强度，促进了催化活性的提升。基于强d-p轨道杂化的(MnFeCoNiZn)PS3催化剂在10 mA的电流密度下保持240mV的优秀催化活性，同时在10000圈循环下衰减可忽略不计，同时可以在高电流密度下服役96h以上。
这篇文章利用密度泛函理论（DFT）分别计算了高熵（HEPS3）和中熵（MEPS3）材料的态密度。计算的DOS曲线揭示了两种材料的半导体性质。同时我们可以发现，高熵材料费米费米能级（EF）附近的电子态密度（DOS）更多。这表明，熵的增加增加了费米能级（EF）附近的电子态密度（DOS），从而减少了能带隙，提高了材料的电导率。
图3. HEPS3和MEPS3的总DOS
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