有关有机铁电体系高对称相构建以及计划路径的构建问题
在铁电性理论计算方面我还是个萌新,之前有练习尝试过计算BaTiO3以及BiFeO3这类典型的无机离子位移型的铁电,成功获得了极化路径以及与文献相符的自发极化值。依我的理解,对于无机型铁电,离子(原子)位移自由度比较大,可以采用手动调整或是使用PSEUDO程序(bilbao crystallographic server)比较轻松地找到参考相,并且通过位移线性插值就可以获得较好的极化路径。
但是这个方法用于有机铁电体系就不合适了。以我现在想要计算的二异丙基胺盐体系(DIPAB,doi:10.1126/science.1229675,东南大学熊仁根老师的工作)为例,实验上其顺电相是一个有机胺采取无序状态的结构,但是我们DFT建模时自然不能构建有机胺既采取A构型又采取B构型的结构。用PSEUDO程序搜索出来的结构又会破坏有机键,使得体系既不绝缘又不合理。
所以如果有计算有机铁电体系经验的木虫们,我有这么两个问题:
1. 如何构建一个理论上可用的,并且化学价键合理的高对称性参考相?
2. 用一般的线性插值构建中间相同样不适用于有机体系(以一个NH4+的翻转为例,如果单纯进行线性插值,必然中间会出现H完全与N重合的构型,这同样是不可取的),如何进行极化路径的构建?
最为重要的是,如果有有机铁电体系计算的同学,请务必联系我好好指导我一下!万分感谢!
附件图片来自于实验,P21相是DIPAB的铁电相,结构比较明确,也可以拿来理论计算;但是P21/m很明显是一个无序体系状态,不知怎么建模~
实验中的相变机理 返回小木虫查看更多
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追加:依据我的理解,实质上我们遇到的难题在于如何处理有机胺的旋转自由度以及无序。
有机铁电体系我之前也试过克酮酸(C5H5O2)的计算,对于这类质子转移型体系,H在两个氧之间的振动非常容易描述而且线性差值也表现的不错,唯一比较麻烦的就是这种带有电偶极矩的有机小分子依靠旋转并采取有序——无序相变所引发的铁电极化。
处理旋转用线性差值是不合适的,而无序则难以建模,这个大概是我的问题所在吧~
谁有什么比较好的思路欢迎回复并与我讨论一下,金币还可以再加~,
唉,没啥人啊
烧铁电陶瓷砖的,爱莫能助
没事,我挺佩服实验做铁电材料的
虽然我是熊组的,但表示我还是小喽啰,爱莫能助啊