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【求助】表面能计算值为负?

作者 宏hong
来源: 小木虫 700 14 举报帖子
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我正在用Dmol3做一个氧化物的表面能,采用表面2层驰豫,
     5层结构优化后得出的total energy为-18795.187382Ha,
     3层结构优化后得出的total energy为-12429.5106102Ha,
我采用的公式如下:
                 S=[E(n)-n*Ub]/2A
                 Ub=[U(n)-U(n-2)]/2
算出的Ub=-3182.838385Ha
带入S公式,则得出E(n)-n*Ub=-18795.187382Ha-(-3182.838385Ha)*5=      -2880.995455
     很显然,算出来的结果是负的,有没有哪位大侠有相关经验的,或者知道哪错的?十分感谢了 返回小木虫查看更多

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  • 精华评论
  • lfhuang

    S,E(n),U(n),Ub,A都是什么?考虑全表面的自能了吗?

  • 宏hong

    引用回帖:
    Originally posted by lfhuang at 2010-01-28 10:04:28:
    S,E(n),U(n),Ub,A都是什么?考虑全表面的自能了吗?

    S是表面能,E(n)是结构优化后从out文件中找到的total energy,Ub如题中的公式,A是表面的面积。(这是我的理解)
    我不知道你指的全表面的自能是指什么?因为我看文献中计算表面能时,采用的也是这个公式。
    十分感谢了

  • hgye

    原因可能是你的层数太少,计算出的Ub不准。特别是三层的模型不够,导致E(3)偏大(绝对值小),Ub的绝对值太大。
    另外表面能的计算可以不这样求Ub, 直接用具有相同原子数的体材能量代替,更多的人应该是这样计算的,比你的方法计算量小,不用计算两个表面模型。你可以先这样检验一下你的结果。

  • 宏hong

    引用回帖:
    Originally posted by hgye at 2010-01-28 17:45:52:
    原因可能是你的层数太少,计算出的Ub不准。特别是三层的模型不够,导致E(3)偏大(绝对值小),Ub的绝对值太大。
    另外表面能的计算可以不这样求Ub, 直接用具有相同原子数的体材能量代替,更多的人应该是这样计算的 ...

    恩,你说的应该是这个公式吧:
        构造一个slab,假设n个原子,计算它的能量E(n),同时计算该材料块体时单个原子对应的能量E',表面能为
                      S=(E(n)-n×Ebulk)/2s,
                      s为slab一面的面积。
         按照这个公式,Ebulk为体相能量,即从自带的structure文件中导入优化单胞后得到的数值,为Ebulk=-6365.716872Ha,其中单胞含有8个原子,切面五层超晶胞结构优化后含20个原子,5层结构优化后得出的total energy为E=-18795.187382Ha,带入公式如下:
       S=-18795.187382+(20/8)*6265.716872..........
        后面的我就不写了(不好写...),这样计算公式括号内的减法部分还是负值(-3130.8952),请问我这样计算错在哪儿了?是不是我对这个公式的理解错了?
        十分感谢

  • lfhuang

    S=(E(n)-n×Ebulk)/2s
    S=-18795.187382+(20/8)*6265.716872
    为什么n×Ebulk要除以8,而E(n)没有?

  • lfhuang

    引用回帖:
    Originally posted by 宏hong at 2010-01-28 10:08:24:

    我不知道你指的全表面的自能是指什么?
      ...

    单个原子都是有能量值的,较大SLAB和较小slab相比较时,应该还要考虑(大slab原子数目-小slab原子数目)个孤立原子的能量总合,不知道您考虑“全”了没有?

  • acridine

    得到的数值这么大肯定是原子数目的问题了,我怀疑是不是你选择的表面模型不对,导致模型内的原子数与体材对应不上?
    简单点说就是:你计算Eslab-n*Ebulk的时候,这个Eslab体系所含有的原子种类和数目是否等于n个bulk模型内的原子种类和数目?
    注意原子种类也要一致,否则出现E("12个A原子+8个B原子" 的slab)-5*E("2个A原子+2个B原子" 的bulk) 这种减法,此时得到的结果是没有意义的。
    原子种类和数目对应正确,仅仅原子之间结合有不同,是不会导致Eslab和n*Ebulk的总能产生如此大的差别的

    [ Last edited by acridine on 2010-1-29 at 01:03 ]

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