本技术实施例涉及计算机，尤其涉及一种磁输运性质确定方法、程序产品、设备及介质。
背景技术：
1、在材料研究中，基于研究系统的尺寸，可以将研究系统划分为宏观系统、介观系统和微观系统。宏观系统的大小通常达到毫米以及更大的尺寸，宏观系统的物理性质可以通过直接测量获得。对宏观系统的研究不涉及分子、原子及其内部结构和特征。对微观系统的研究则是从分子、原子和电子等内部机制出发。介观系统处于宏观系统与微观系统之间，其一方面具有微观属性，表现出微观粒子运动规律，另一方面具有宏观属性，其尺寸可以达到宏观量级。然而，在研究介观系统时，若考虑其微观粒子运动规律则需要庞大的计算资源，若不考虑其微观粒子运动规律则会丢失微观细节。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题或至少部分地解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种磁输运性质确定方法、计算机程序产品、电子设备及计算机可读存储介质。
2、第一方面，本技术实施例提供了一种磁输运性质确定方法，包括：
3、确定所述介观系统在磁场作用下的磁输运性质与弛豫时间、所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度以及所述介观系统在磁场作用下的电子波包的平均速度的第一函数关系；
4、确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与所述介观系统在倒空间的哈密顿量的第二函数关系；
5、将磁场强度与弛豫时间作为组合变量，基于所述组合变量变换所述第一函数关系，得到第三函数关系；
6、根据所述第二函数关系和所述第三函数关系，确定待研究体系在指定磁场作用下的磁输运性质。
7、在可选的实施例中，确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与所述介观系统在倒空间的哈密顿量的第二函数关系，包括：确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与所述介观系统的能带的第四函数关系；根据所述介观系统在倒空间的哈密顿量和所述第四函数关系，确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与倒空间的哈密顿量之间的第二函数关系。
8、在可选的实施例中，所述确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与所述介观系统的能带的第四函数关系，包括：将所述介观系统在磁场作用下的能带的一阶导数，作为所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度。
9、在可选的实施例中，所述根据所述介观系统在倒空间的哈密顿量和所述第四函数关系，确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与倒空间的哈密顿量之间的第二函数关系，包括：将所述介观系统在倒空间任意波矢的哈密顿矩阵元进行对角化；根据对角化的所述哈密顿矩阵元和所述第四函数关系，确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与倒空间的哈密顿量之间的第二函数关系。
10、在可选的实施例中，所述方法还包括：根据所述介观系统的基态能量本征值和本征态，确定所述介观系统在实空间的哈密顿矩阵元；根据所述介观系统的实空间的哈密顿矩阵元，确定所述介观系统在倒空间任意波矢的哈密顿矩阵元。
11、在可选的实施例中，所述根据所述介观系统的基态能量本征值和本征态，确定所述介观系统在实空间的哈密顿矩阵元，包括：利用插值规则对所述介观系统的基态能量本征值和本征态进行插值运算，确定所述介观系统在实空间的哈密顿矩阵元。
12、在可选的实施例中，所述将磁场强度与弛豫时间作为组合变量，基于所述组合变量，变换所述第一函数关系，得到第三函数关系，包括：确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的平均速度与所述电子波包在其历史轨迹上的速度之间的第五函数关系；基于所述组合变量和所述组合变量，变换所述第五函数关系，得到第六函数关系；基于所述组合变量、所述组合变量和所述第六函数关系，变换所述第一函数关系，得到第三函数关系。
13、在可选的实施例中，所述第一函数关系如下式（1）所示：
14、（1）
15、其中，表示介观系统在磁场作用下的能带n的磁输运性质，e表示自然常数，表示能带n的弛豫时间，表示所述介观系统的能带n在倒空间波矢k处所对应的能量，表示所述介观系统在磁场作用下的电子波包在倒空间波矢k处的速度，表示所述介观系统在磁场作用下的电子波包的平均速度，表示计算费米面上的所有态对输运贡献的总电导。
16、在可选的实施例中，所述第四函数关系如下式（2）所示：
17、（2）
18、其中，表示所述介观系统在磁场作用下的电子波包在波矢k处的速度，表示约化普朗克常数，表示所述介观系统的能带n在倒空间波矢k处所对应的能量。
19、在可选的实施例中，所述第二函数关系如下式（3）所示：
20、（3）
21、其中，表示所述介观系统在磁场作用下的电子波包在倒空间波矢k处的速度，r表示位置变量，表示相位因子，和表示能量表示下的变换矩阵，表示所述介观系统在倒空间任意波矢的哈密顿量。
22、在可选的实施例中，所述第五函数关系如下式（4）所示：
23、（4）
24、其中，表示所述介观系统在磁场作用下的电子波包在其历史轨迹上的速度的加权平均值，所述加权平均值作为所述介观系统在磁场作用下的电子波包的平均速度，表示从t时刻到时刻电子波包依旧在倒空间波矢k的概率，表示时刻对应的波矢k，表示所述介观系统在磁场作用下的电子波包在时刻对应的波矢k的速度。
25、在可选的实施例中，所述第三函数关系如下式（5）确定：
26、（5）
27、介观系统在磁场作用下的能带n的磁输运性质，表示能带n的弛豫时间，表示组合变量，b表示磁场强度，表示介观系统在磁场作用下的电子波包在时刻对应的波矢k的速度，表示所述介观系统在磁场作用下的电子波包在其历史轨迹上的速度的加权平均值，所述加权平均值作为所述介观系统在磁场作用下的电子波包的平均速度，表示计算费米面上的所有态对输运贡献的总电导，表示所述介观系统在磁场作用下的电子波包在时刻对应的波矢k的速度，r表示位置变量，表示相位因子，和表示能量表示下的变换矩阵，表示所述介观系统在倒空间任意波矢的哈密顿量；
28、其中，在根据第三函数关系计算待研究体系在指定磁场作用下的磁输运性质时，根据预设的收敛精度确定计算的时间积分的截断点。
29、第二方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术任一实施例所述的磁输运性质确定方法。
30、第三方面，本技术实施例提供了一种磁输运性质确定系统所述系统用于根据本技术任一实施例所述的方法执行磁输运性质确定任务，所述系统包括：
31、初始化模块，用于读取待研究体系的描述信息以及计算资源的参数信息；
32、资源分配模块，用于根据所述待研究体系的描述信息以及所述计算资源的参数信息，将所述磁输运性质确定任务划分为多个子任务，并将所述多个子任务分配到所述计算资源，以使所述计算资源并行执行所述多个子任务；
33、输出模块，用于输出至少一个所述子任务的处理结果。
34、在可选的实施例中，所述待研究体系的描述信息包括以下一种或多种：待研究体系的基态能量本征值和本征态、作用在待研究体系上的磁场的信息、待研究体系的对称性设置。
35、第四方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现本技术任一实施例所述的磁输运性质确定方法。
36、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本技术任一实施例所述的磁输运性质确定方法。
37、本技术实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
38、本技术实施例提供的磁输运性质确定方法，通过介观系统在磁场作用下的磁输运性质与弛豫时间、介观系统在磁场作用下的电子波包的速度以及介观系统在磁场作用下的电子波包的平均速度的第一函数关系、介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与介观系统在倒空间的哈密顿量的第二函数关系、基于组合变量对第一函数关系进行变换得到的第三函数关系，确定介观系统在磁场作用下的磁输运性质，可以在有限的算力资源上模拟计算介观系统在有限磁场下的输运性质，降低了研究介观系统的成本，并缩短了研究时间。同时本技术实施例的模拟计算不仅保留了介观系统的微观属性，还可以解释宏观的输运实验现象，为实验研究和器件研发、应用提供重要的参考。
1.一种磁输运性质确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与所述介观系统在倒空间的哈密顿量的第二函数关系，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与所述介观系统的能带的第四函数关系，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述介观系统在倒空间的哈密顿量和所述第四函数关系，确定所述介观系统在磁场作用下的电子波包的速度与倒空间的哈密顿量之间的第二函数关系，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述介观系统的基态能量本征值和本征态，确定所述介观系统在实空间的哈密顿矩阵元，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将磁场强度与弛豫时间作为组合变量，基于所述组合变量，变换所述第一函数关系，得到第三函数关系，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一函数关系如下式（1）所示：
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第四函数关系如下式（2）所示：
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二函数关系如下式（3）所示：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第五函数关系如下式（4）所示：
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第三函数关系如下式（5）确定：
13.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-12任一项所述方法的步骤。
14.一种磁输运性质确定系统，其特征在于，所述系统用于根据权利要求1-12任一项所述的方法执行磁输运性质确定任务，所述系统包括：
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述待研究体系的描述信息包括以下一种或多种：待研究体系的基态能量本征值和本征态、作用在待研究体系上的磁场的信息、待研究体系的对称性设置。
16.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-12任一项所述方法的步骤。
