Example #1
0
def init():
    unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0, 0)}]
    prim_vec = [(1., 0.), (0, 1.)]
    lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
    lat.get_lattice(n1=5, n2=5)
    sys = system(lat)
    return sys
Example #2
0
def init():
    unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0, 0)}]
    prim_vec = [(1., 0.), (0, 1.)]
    lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
    lat.get_lattice(n1=5, n2=5)
    sys = system(lat)
    return sys
Example #3
0
 def test_dimer_chain(self):
     unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0, 0)}, {'tag': b'b', 'r0': (1, 0)}]
     prim_vec = [(2., 0.)]
     lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
     n1 = 10
     lat.get_lattice(n1=n1)
     lat.remove_sites(index=[2 * n1 - 1])
     sys = system(lat=lat)
     e_a, e_b = 0j, -1j
     t_ab, t_ba = 2., 1.
     sys.set_onsite({b'a': e_a, b'b': e_b})
     sys.set_hopping([{
         'n': 1,
         'tag': b'ab',
         't': t_ab
     }, {
         'n': 1,
         'tag': b'ba',
         't': t_ba
     }])
     sys.get_ham()
     sys.get_eig(eigenvec=True)
     onsite = [
         0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0.,
         -1j, 0., -1j, 0
     ]
     en = [
         -2.92476086e+00 - 5.00000000e-01j, -2.82596319e+00 -
         5.00000000e-01j, -2.66479662e+00 - 5.00000000e-01j,
         -2.44664423e+00 - 5.00000000e-01j, -2.17944947e+00 -
         5.00000000e-01j, -1.87454848e+00 - 5.00000000e-01j,
         -1.54882504e+00 - 5.00000000e-01j, -1.23041945e+00 -
         5.00000000e-01j, -9.72509092e-01 - 5.00000000e-01j,
         -8.62722135e-16 - 1.59417370e-16j,
         9.72509092e-01 - 5.00000000e-01j, 1.23041945e+00 - 5.00000000e-01j,
         1.54882504e+00 - 5.00000000e-01j, 1.87454848e+00 - 5.00000000e-01j,
         2.17944947e+00 - 5.00000000e-01j, 2.44664423e+00 - 5.00000000e-01j,
         2.66479662e+00 - 5.00000000e-01j, 2.82596319e+00 - 5.00000000e-01j,
         2.92476086e+00 - 5.00000000e-01j
     ]
     zero_mode = [
         2.86102568e-06, 1.27709173e-32, 1.14441027e-05, 3.16009683e-32,
         4.57764108e-05, 7.31793779e-33, 1.83105643e-04, 2.63340172e-32,
         7.32422573e-04, 3.41224428e-32, 2.92969029e-03, 1.73027735e-33,
         1.17187612e-02, 1.14798387e-32, 4.68750447e-02, 5.25130197e-34,
         1.87500179e-01, 2.41658191e-33, 7.50000715e-01
     ]
     modes_neg = [
         0.50000143, 0.5, 0.50000572, 0.5, 0.50002289, 0.5, 0.50009155, 0.5,
         0.50036621, 0.5, 0.50146485, 0.5, 0.50585938, 0.5, 0.52343752, 0.5,
         0.59375009, 0.5, 0.87500036
     ]
     self.assertTrue(np.allclose(sys.onsite, onsite) == True)
     self.assertTrue(np.allclose(sys.en, en) == True)
     self.assertTrue(
         np.allclose(sys.get_intensity_pola_max(
             tag_pola=b'a'), zero_mode) == True)
     self.assertTrue(
         np.allclose(sys.get_intensity_en(
             lims=[-3, 1e-3]), modes_neg) == True)
Example #4
0
 def test_set_hopping_left(self):
     unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0, 0)}, {'tag': b'b', 'r0': (1, 0)}]
     prim_vec = [(2, 0), (0, 1)]
     lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
     sys = system(lat)
     n1, n2 = 2, 2
     lat.get_lattice(n1=n1, n2=n2)
     no_n1 = 10
     no_n2 = 6
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 1.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 4.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': 5.}])
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 10)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 4.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ba', 't': 5.}], low=True)
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 20)
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['i'][:10] == sys.hop['j'][10:]))
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['j'][:10] == sys.hop['i'][10:]))
     self.assertTrue(
         np.all(sys.hop['ang'][:10] == sys.hop['ang'][10:] + 180))
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['t'][:10] == sys.hop['t'][10:]))
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 45, 't': 8.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 't': 0.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 't': 9.}])
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 26)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -135, 't': 8.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -45, 't': 2.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -45, 't': 9.}], low=True)
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 32)
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['i'][20:26] == sys.hop['j'][26:]))
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['j'][20:26] == sys.hop['i'][26:]))
     self.assertTrue(
         np.all(sys.hop['ang'][20:26] == sys.hop['ang'][26:] + 180))
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['t'][20:26] == sys.hop['t'][26:]))
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.565, 'tag': b'aa', 't': 11}])
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.565, 'tag': b'aa', 't': 99}])
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 33)
     sys.set_hopping([{
         'n': 4,
         'ang': 26.565 - 180,
         'tag': b'aa',
         't': 22
     }],
                     low=True)
     sys.set_hopping([{
         'n': 4,
         'ang': 26.565 - 180,
         'tag': b'aa',
         't': 99
     }],
                     low=True)
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 34)
     self.assertTrue(sys.hop['i'][32] == sys.hop['j'][33])
     self.assertTrue(sys.hop['j'][33] == sys.hop['i'][32])
     self.assertTrue(
         np.isclose(sys.hop['ang'][32], sys.hop['ang'][33] + 180.))
     self.assertTrue(sys.hop['t'][32] == sys.hop['t'][33])
Example #5
0
def init():
    unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0., 0.)}, 
                      {'tag': b'b', 'r0': (0.5, 0.5/sqrt(3))}]
    prim_vec = [(1, 0.), 
                (cos(PI/3), sin(PI/3))]
    lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
    n1, n2 = 2, 2
    lat.get_lattice(n1=n1, n2=n2)
    lat.remove_dangling()
    sys = system(lat=lat)
    sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 1.}])
    sys.get_ham()
    return sys
Example #6
0
def init():
    unit_cell = [{
        'tag': b'a',
        'r0': (0., 0.)
    }, {
        'tag': b'b',
        'r0': (0.5, 0.5 / sqrt(3))
    }]
    prim_vec = [(1, 0.), (cos(PI / 3), sin(PI / 3))]
    lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
    n1, n2 = 2, 2
    lat.get_lattice(n1=n1, n2=n2)
    lat.remove_dangling()
    sys = system(lat=lat)
    sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 1.}])
    sys.get_ham()
    return sys
Example #7
0
 def test_set_hopping_left(self):
     unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0, 0)}, 
                        {'tag': b'b', 'r0': (1, 0)}]
     prim_vec = [(2, 0), (0, 1)]
     lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
     sys = system(lat)
     n1, n2 = 2, 2
     lat.get_lattice(n1=n1, n2=n2)
     no_n1 = 10
     no_n2 = 6
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 1.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 4.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': 5.}])
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 10)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 4.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ba', 't': 5.}], low=True)
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 20)
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['i'][:10] == sys.hop['j'][10:]))
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['j'][:10] == sys.hop['i'][10:]))
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['ang'][:10] == sys.hop['ang'][10:]+180))
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['t'][:10] == sys.hop['t'][10:]))
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 45, 't': 8.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 't': 0.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 't': 9.}])
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 26)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -135, 't': 8.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -45, 't': 2.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -45, 't': 9.}], low=True)
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 32)
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['i'][20: 26] == sys.hop['j'][26:]))
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['j'][20: 26] == sys.hop['i'][26:]))
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['ang'][20: 26] == sys.hop['ang'][26:]+180))
     self.assertTrue(np.all(sys.hop['t'][20: 26] == sys.hop['t'][26:]))
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.565, 'tag': b'aa', 't': 11}])
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.565, 'tag': b'aa', 't': 99}])
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 33)
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.565-180, 'tag': b'aa', 't': 22}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.565-180, 'tag': b'aa', 't': 99}], low=True)
     self.assertTrue(len(sys.hop) == 34)
     self.assertTrue(sys.hop['i'][32] == sys.hop['j'][33])
     self.assertTrue(sys.hop['j'][33] == sys.hop['i'][32])
     self.assertTrue(np.isclose(sys.hop['ang'][32], sys.hop['ang'][33]+180.))
     self.assertTrue(sys.hop['t'][32] == sys.hop['t'][33])
Example #8
0
 def test_set_hopping_example(self):
     unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0, 0)}, {'tag': b'b', 'r0': (1, 0)}]
     prim_vec = [(2, 0), (0, 1)]
     lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
     sys = system(lat)
     n1, n2 = 2, 2
     lat.get_lattice(n1=n1, n2=n2)
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{
         'n': 1,
         'ang': 10.,
         't': 1
     }])
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{
         'n': 4,
         'tag': b'ab',
         't': 1
     }])
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{
         'n': 1,
         'tag': b'ab',
         'ang': 10.,
         't': 1
     }])
     self.assertRaises(ValueError,
                       sys.set_hopping, [{
                           'n': 1,
                           'ang': 90.,
                           't': 1
                       }],
                       low=True)
     self.assertRaises(ValueError,
                       sys.set_hopping, [{
                           'n': 1,
                           'ang': 10.,
                           't': 1
                       }],
                       low=True)
     self.assertRaises(ValueError,
                       sys.set_hopping, [{
                           'n': 4,
                           'tag': b'ab',
                           't': 1
                       }],
                       low=True)
     self.assertRaises(ValueError,
                       sys.set_hopping, [{
                           'n': 1,
                           'tag': b'ab',
                           'ang': 10.,
                           't': 1
                       }],
                       low=True)
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{
         'n': 4,
         'tag': b'zz',
         't': 1
     }])
     # check n
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 1.}])
     sys.get_ham()
     ham1 = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 1.}], low=True)
     sys.get_ham()
     ham2 = sys.ham
     self.assertTrue(np.allclose(ham1.toarray(), ham2.toarray()))
     # check tag
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'aa', 't': 1.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'aa', 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': 4.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ba', 't': 5.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ba', 't': 6.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'bb', 't': 7.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'bb', 't': 8.}])
     sys.get_ham()
     ham1 = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'aa', 't': 1.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'aa', 't': 2.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ba', 't': 3.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ba', 't': 4.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': 5.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': 6.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'bb', 't': 7.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'bb', 't': 8.}], low=True)
     sys.get_ham()
     ham2 = sys.ham
     ham = [[
         0. + 0.j, 4. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j, 2. + 0.j, 0. + 0.j,
         0. + 0.j, 0. + 0.j
     ],
            [
                4. + 0.j, 0. + 0.j, 6. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j, 8. + 0.j,
                0. + 0.j, 0. + 0.j
            ],
            [
                0. + 0.j, 6. + 0.j, 0. + 0.j, 4. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j,
                2. + 0.j, 0. + 0.j
            ],
            [
                0. + 0.j, 0. + 0.j, 4. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j,
                0. + 0.j, 8. + 0.j
            ],
            [
                2. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j, 4. + 0.j,
                0. + 0.j, 0. + 0.j
            ],
            [
                0. + 0.j, 8. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j, 4. + 0.j, 0. + 0.j,
                6. + 0.j, 0. + 0.j
            ],
            [
                0. + 0.j, 0. + 0.j, 2. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j, 6. + 0.j,
                0. + 0.j, 4. + 0.j
            ],
            [
                0. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j, 8. + 0.j, 0. + 0.j, 0. + 0.j,
                4. + 0.j, 0. + 0.j
            ]]
     self.assertTrue(np.allclose(ham, ham1.toarray()))
     self.assertTrue(np.allclose(ham, ham2.toarray()))
     # check angle
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': 0, 't': 1.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': 90, 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': 0, 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': 90, 't': 4.}])
     sys.get_ham()
     ham1 = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': -180, 't': 1.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': -90, 't': 2.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': -180, 't': 3.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': -90, 't': 4.}], low=True)
     sys.get_ham()
     ham2 = sys.ham
     self.assertTrue(np.allclose(ham1.toarray(), ham2.toarray()))
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.566, 't': 1.}])
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.564, 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 153.433, 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 153.435, 't': 4.}])
     sys.get_ham()
     ham1 = sys.ham
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.565 - 180, 't': 2.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 153.434 - 180, 't': 4.}], low=True)
     sys.get_ham()
     ham2 = sys.ham
     self.assertTrue(np.allclose(ham1.toarray(), ham2.toarray()))
     # check tag & angle
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 'tag': b'ab', 't': 1.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 'tag': b'ab', 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 45, 'tag': b'ab', 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 45, 'tag': b'ab', 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 'tag': b'ba', 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 'tag': b'ba', 't': 4.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 45, 'tag': b'ba', 't': 4.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 45, 'tag': b'ba', 't': 5.}])
     sys.get_ham()
     ham1 = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{
         'n': 2,
         'ang': -45,
         'tag': b'ba',
         't': 1.
     }],
                     low=True)
     sys.set_hopping([{
         'n': 2,
         'ang': -45,
         'tag': b'ba',
         't': 2.
     }],
                     low=True)
     sys.set_hopping([{
         'n': 2,
         'ang': -135,
         'tag': b'ba',
         't': 2.
     }],
                     low=True)
     sys.set_hopping([{
         'n': 2,
         'ang': -135,
         'tag': b'ba',
         't': 3.
     }],
                     low=True)
     sys.set_hopping([{
         'n': 2,
         'ang': -45,
         'tag': b'ab',
         't': 3.
     }],
                     low=True)
     sys.set_hopping([{
         'n': 2,
         'ang': -45,
         'tag': b'ab',
         't': 4.
     }],
                     low=True)
     sys.set_hopping([{
         'n': 2,
         'ang': -135,
         'tag': b'ab',
         't': 4.
     }],
                     low=True)
     sys.set_hopping([{
         'n': 2,
         'ang': -135,
         'tag': b'ab',
         't': 5.
     }],
                     low=True)
     sys.get_ham()
     ham2 = sys.ham
     self.assertTrue(np.allclose(ham1.toarray(), ham2.toarray()))
Example #9
0
 def test_square(self):
     unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0, 0)}]
     prim_vec = [(1., 0.), (0., 1.)]
     lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
     n1, n2 = 3, 3
     lat.get_lattice(n1=n1, n2=n2)
     sys = system(lat=lat)
     t_1, t_2, t_3, t_4, t_5 = 1., 2., 3., 4., 5.
     sys.set_hopping([{
         'n': 1,
         't': t_1
     }, {
         'n': 2,
         't': t_2
     }, {
         'n': 3,
         't': t_3
     }, {
         'n': 4,
         't': t_4
     }, {
         'n': 5,
         't': t_5
     }])
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 1) == 12)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 2) == 8)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 3) == 6)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 4) == 8)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 5) == 2)
     sys.get_ham()
     ham_up = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{
         'n': 1,
         't': t_1
     }, {
         'n': 2,
         't': t_2
     }, {
         'n': 3,
         't': t_3
     }, {
         'n': 4,
         't': t_4
     }, {
         'n': 5,
         't': t_5
     }],
                     low=True)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 1) == 12)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 2) == 8)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 3) == 6)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 4) == 8)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 5) == 2)
     sys.get_ham()
     ham_low = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{
         'n': 1,
         't': t_1
     }, {
         'n': 2,
         't': t_2
     }, {
         'n': 3,
         't': t_3
     }, {
         'n': 4,
         't': t_4
     }, {
         'n': 5,
         't': t_5
     }])
     sys.set_hopping([{
         'n': 1,
         't': t_1
     }, {
         'n': 2,
         't': t_2
     }, {
         'n': 3,
         't': t_3
     }, {
         'n': 4,
         't': t_4
     }, {
         'n': 5,
         't': t_5
     }],
                     low=True)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 1) == 24)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 2) == 16)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 3) == 12)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 4) == 16)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 5) == 4)
     sys.get_ham()
     ham_full = sys.ham
     ham = [
         [0., 1., 3., 1., 2., 4., 3., 4., 5.],
         [1., 0., 1., 2., 1., 2., 4., 3., 4.],
         [3., 1., 0., 4., 2., 1., 5., 4., 3.],
         [1., 2., 4., 0., 1., 3., 1., 2., 4.],
         [2., 1., 2., 1., 0., 1., 2., 1., 2.],
         [4., 2., 1., 3., 1., 0., 4., 2., 1.],
         [3., 4., 5., 1., 2., 4., 0., 1., 3.],
         [4., 3., 4., 2., 1., 2., 1., 0., 1.],
         [5., 4., 3., 4., 2., 1., 3., 1., 0.],
     ]
     self.assertTrue(np.allclose(ham, ham_up.toarray()))
     self.assertTrue(np.allclose(ham, ham_low.toarray()))
     self.assertTrue(np.allclose(ham, ham_full.toarray()))
Example #10
0
 def test_set_hopping_example(self):
     unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0, 0)}, 
                       {'tag': b'b', 'r0': (1, 0)}]
     prim_vec = [(2, 0), (0, 1)]
     lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
     sys = system(lat)
     n1, n2 = 2, 2
     lat.get_lattice(n1=n1, n2=n2)
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{'n': 1, 'ang': 10., 't': 1}])
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{'n': 4, 'tag': b'ab', 't': 1}])
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{'n': 1, 'tag': b'ab', 'ang': 10., 't': 1}])
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{'n': 1, 'ang': 90., 't': 1}], low=True)
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{'n': 1, 'ang': 10., 't': 1}], low=True)
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{'n': 4, 'tag': b'ab', 't': 1}], low=True)
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{'n': 1, 'tag': b'ab', 'ang': 10., 't': 1}], low=True)
     self.assertRaises(ValueError, sys.set_hopping, [{'n': 4, 'tag': b'zz', 't': 1}])
     # check n
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 1.}])
     sys.get_ham()
     ham1 = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': 1.}], low=True)
     sys.get_ham()
     ham2 = sys.ham
     self.assertTrue(np.allclose(ham1.toarray(), ham2.toarray()))
     # check tag
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'aa', 't': 1.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'aa', 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': 4.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ba', 't': 5.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ba', 't': 6.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'bb', 't': 7.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'bb', 't': 8.}])
     sys.get_ham()
     ham1 = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'aa', 't': 1.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'aa', 't': 2.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ba', 't': 3.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ba', 't': 4.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': 5.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': 6.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'bb', 't': 7.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'bb', 't': 8.}], low=True)
     sys.get_ham()
     ham2 = sys.ham
     ham = [[ 0.+0.j,  4.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  2.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j],
                 [ 4.+0.j,  0.+0.j,  6.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  8.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j],
                 [ 0.+0.j,  6.+0.j,  0.+0.j,  4.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  2.+0.j,  0.+0.j],
                 [ 0.+0.j,  0.+0.j,  4.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  8.+0.j],
                 [ 2.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  4.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j],
                 [ 0.+0.j,  8.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  4.+0.j,  0.+0.j,  6.+0.j,  0.+0.j],
                 [ 0.+0.j,  0.+0.j,  2.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  6.+0.j,  0.+0.j,  4.+0.j],
                 [ 0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  8.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j,  4.+0.j,  0.+0.j]]
     self.assertTrue(np.allclose(ham, ham1.toarray()))
     self.assertTrue(np.allclose(ham, ham2.toarray()))
     # check angle
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': 0, 't': 1.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': 90, 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': 0, 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': 90, 't': 4.}])
     sys.get_ham()
     ham1 = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': -180, 't': 1.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': -90, 't': 2.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': -180, 't': 3.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'ang': -90, 't': 4.}], low=True)
     sys.get_ham()
     ham2 = sys.ham
     self.assertTrue(np.allclose(ham1.toarray(), ham2.toarray()))
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.566, 't': 1.}])
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.564, 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 153.433, 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 153.435, 't': 4.}])
     sys.get_ham()
     ham1 = sys.ham
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 26.565-180, 't': 2.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 4, 'ang': 153.434-180, 't': 4.}], low=True)
     sys.get_ham()
     ham2 = sys.ham
     self.assertTrue(np.allclose(ham1.toarray(), ham2.toarray()))
     # check tag & angle
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 'tag':  b'ab', 't': 1.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 'tag':  b'ab', 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 45, 'tag':  b'ab', 't': 2.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 45, 'tag':  b'ab', 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 'tag':  b'ba', 't': 3.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 135, 'tag':  b'ba', 't': 4.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 45, 'tag':  b'ba', 't': 4.}])
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': 45, 'tag':  b'ba', 't': 5.}])
     sys.get_ham()
     ham1 = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -45, 'tag':  b'ba', 't': 1.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -45, 'tag':  b'ba', 't': 2.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -135, 'tag':  b'ba', 't': 2.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -135, 'tag':  b'ba', 't': 3.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -45, 'tag':  b'ab', 't': 3.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -45, 'tag':  b'ab', 't': 4.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -135, 'tag':  b'ab', 't': 4.}], low=True)
     sys.set_hopping([{'n': 2, 'ang': -135, 'tag':  b'ab', 't': 5.}], low=True)
     sys.get_ham()
     ham2 = sys.ham
     self.assertTrue(np.allclose(ham1.toarray(), ham2.toarray()))
Example #11
0
 def test_square(self):
     unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0, 0)}]
     prim_vec = [(1., 0.), (0., 1.)]
     lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
     n1, n2 = 3, 3
     lat.get_lattice(n1=n1, n2=n2)
     sys = system(lat=lat)
     t_1, t_2, t_3, t_4, t_5 = 1., 2., 3., 4., 5. 
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': t_1}, 
                                 {'n': 2, 't': t_2}, 
                                 {'n': 3, 't': t_3},
                                 {'n': 4, 't': t_4},
                                 {'n': 5, 't': t_5}])
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 1) == 12)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 2) == 8)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 3) == 6)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 4) == 8)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 5) == 2)
     sys.get_ham()
     ham_up = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': t_1}, 
                                 {'n': 2, 't': t_2}, 
                                 {'n': 3, 't': t_3},
                                 {'n': 4, 't': t_4},
                                 {'n': 5, 't': t_5}], low=True)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 1) == 12)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 2) == 8)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 3) == 6)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 4) == 8)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 5) == 2)
     sys.get_ham()
     ham_low = sys.ham
     sys.clear_hopping()
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': t_1}, 
                                 {'n': 2, 't': t_2}, 
                                 {'n': 3, 't': t_3},
                                 {'n': 4, 't': t_4},
                                 {'n': 5, 't': t_5}])        
     sys.set_hopping([{'n': 1, 't': t_1}, 
                                 {'n': 2, 't': t_2}, 
                                 {'n': 3, 't': t_3},
                                 {'n': 4, 't': t_4},
                                 {'n': 5, 't': t_5}], low=True)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 1) == 24)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 2) == 16)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 3) == 12)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 4) == 16)
     self.assertTrue(np.sum(sys.hop['n'] == 5) == 4)
     sys.get_ham()
     ham_full = sys.ham
     ham = [ [ 0.,  1.,  3.,  1.,  2.,  4.,  3.,  4.,  5.],
                  [ 1.,  0.,  1.,  2.,  1.,  2.,  4.,  3.,  4.],
                  [ 3.,  1.,  0.,  4.,  2.,  1.,  5.,  4.,  3.],
                  [ 1.,  2.,  4.,  0.,  1.,  3.,  1.,  2.,  4.],
                  [ 2.,  1.,  2.,  1.,  0.,  1.,  2.,  1.,  2.],
                  [ 4.,  2.,  1.,  3.,  1.,  0.,  4.,  2.,  1.],
                  [ 3.,  4.,  5.,  1.,  2.,  4.,  0.,  1.,  3.],
                  [ 4.,  3.,  4.,  2.,  1.,  2.,  1.,  0.,  1.],
                  [ 5.,  4.,  3.,  4.,  2.,  1.,  3.,  1.,  0.], ]
     self.assertTrue(np.allclose(ham, ham_up.toarray()))
     self.assertTrue(np.allclose(ham, ham_low.toarray()))
     self.assertTrue(np.allclose(ham, ham_full.toarray()))
Example #12
0
 def test_dimer_chain(self):
     unit_cell = [{'tag': b'a', 'r0': (0, 0)}, {'tag': b'b', 'r0': (1, 0)}]
     prim_vec = [(2., 0.)]
     lat = lattice(unit_cell=unit_cell, prim_vec=prim_vec)
     n1 = 10
     lat.get_lattice(n1=n1)
     lat.remove_sites(index=[2*n1-1])
     sys = system(lat=lat)
     e_a, e_b = 0j, -1j 
     t_ab, t_ba = 2., 1. 
     sys.set_onsite({b'a': e_a, b'b': e_b})
     sys.set_hopping([{'n': 1, 'tag': b'ab', 't': t_ab}, 
                                 {'n': 1, 'tag': b'ba', 't': t_ba}])
     sys.get_ham()
     sys.get_eig(eigenvec=True)
     onsite = [ 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0., -1j, 0]
     en = [ -2.92476086e+00 -5.00000000e-01j,
               -2.82596319e+00 -5.00000000e-01j,
               -2.66479662e+00 -5.00000000e-01j,
               -2.44664423e+00 -5.00000000e-01j,
               -2.17944947e+00 -5.00000000e-01j,
               -1.87454848e+00 -5.00000000e-01j,
               -1.54882504e+00 -5.00000000e-01j,
               -1.23041945e+00 -5.00000000e-01j,
               -9.72509092e-01 -5.00000000e-01j,
               -8.62722135e-16 -1.59417370e-16j,
                9.72509092e-01 -5.00000000e-01j,
                1.23041945e+00 -5.00000000e-01j,
                1.54882504e+00 -5.00000000e-01j,
                1.87454848e+00 -5.00000000e-01j,
                2.17944947e+00 -5.00000000e-01j,
                2.44664423e+00 -5.00000000e-01j,
                2.66479662e+00 -5.00000000e-01j,
                2.82596319e+00 -5.00000000e-01j,
                2.92476086e+00 -5.00000000e-01j]
     zero_mode = [  2.86102568e-06,   1.27709173e-32,   
                              1.14441027e-05,   3.16009683e-32,   
                              4.57764108e-05,   7.31793779e-33,
                              1.83105643e-04,   2.63340172e-32,   
                              7.32422573e-04,   3.41224428e-32,   
                              2.92969029e-03,   1.73027735e-33,
                              1.17187612e-02,   1.14798387e-32,
                              4.68750447e-02,   5.25130197e-34,   
                              1.87500179e-01,   2.41658191e-33,
                              7.50000715e-01]
     modes_neg = [ 0.50000143,  0.5      ,  
                              0.50000572,  0.5      ,  
                             0.50002289,   0.5      ,  
                             0.50009155,  0.5       ,  
                             0.50036621,  0.5       ,
                             0.50146485,  0.5       ,  
                             0.50585938,  0.5       ,  
                             0.52343752,  0.5       ,  
                             0.59375009,  0.5       ,  
                             0.87500036]
     self.assertTrue(np.allclose(sys.onsite, onsite) == True)
     self.assertTrue(np.allclose(sys.en, en) == True)
     self.assertTrue(np.allclose(sys.get_intensity_pola_max(tag_pola=b'a'), 
                                                zero_mode) == True)
     self.assertTrue(np.allclose(sys.get_intensity_en(lims=[-3, 1e-3]), 
                                                modes_neg) == True)