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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » Vasp&MedeA » 表面重构形成能的定义（急需解决，欢迎讨论）
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未岸亡灵

铁杆木虫 (著名写手)

暂时离开小木虫

[求助] 表面重构形成能的定义（急需解决，欢迎讨论）已有3人参与

研究体系是：AlN表面氧化重构，首先附上结构图：
表面重构形成能的定义（急需解决，欢迎讨论）
以及文献中关于形成的定义：
表面重构形成能的定义（急需解决，欢迎讨论）-1
这里的前两项 E tot 和Eref应该比较明确，分别对应AlN氧化重构表面的总能和任意选取氧化重构层以下的裸露的AlN面作为参考面。
剩余的nAl，nO和nN分别对应裸露的AlN参考面以上重构区的Al，O和N的原子数目。
也就是说，用一个总能，减去拆分后对应的原子的能量

但是对于文献中，Al and ?� are thechemical potentials of Al and O （referenced to the energies of bulk Al and O2）" 却有疑惑，这句话中 Al 参考bulk Al的能量，我计算得到bulk中每个Al原子平均能量为-3.7ev，O2分子中每个O能量-4.4ev
而下文又提及μAl+μN=Hf（AlN），而Hf（AlN）值大约为-2.86ev，就有点蒙圈了？

故特此来求教，形成公式中： Ef = Etotal - Eref - nNμN - nOμO - nAlμAl  各个项对应的是算出来的哪个数值能量？
而最后得到的形成能关于化学势函数：
表面重构形成能的定义（急需解决，欢迎讨论）-2
比如a图中另μAl variable, μO=-1 eV，我已彻底蒙圈，困扰了三个月，求知者支招，谢谢！
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    • 2016-03-16 09:21:53, 1.01 M

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1楼2016-03-16 09:21:22
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g_wcai

木虫 (正式写手)

开心

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
未岸亡灵: 金币+20, ★★★很有帮助 2016-03-23 22:58:19
“可是在取大气中1000K对应O的化学势为 μO ＝-1ev”对这句话的理解不能断章取义，其实是一些晶体生长时的气体体条件，就是1000K和1标准大气压情况下！你算得O化学势时不知道分子间距是多大，那么换算成压强又是多大呢，还有你的计算温度呢！这样考虑的话能把你算出来的值和文献中提到的“可是在取大气中1000K对应O的化学势为 μO ＝-1ev”对等吗？！！！
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哈哈，笑口常开！
8楼2016-03-19 10:54:05
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查看全部 8 个回答

lshok

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
未岸亡灵: 金币+20, ★★★很有帮助, 谢谢！ 2016-03-18 22:03:53
文章刚好读过，所以试答一记，纯当交流。
1. Al N O的化学势不是定值，它们都是变量，但是这些变量不是完全独立的，而是需要满足关系式μAl+μN=delta Hf（AlN），所以可以看文章Fig.4，算出来的表面能不是一个值，而是Al或O的化学势的函数。
2. μAl μN 和 μO 是三个变量，期中两个是独立的（ μAl μN 需要满足上面那个关系式），因此还剩下两个变量，两个变量的图不太好画，因此就认为的取了 μO ＝－1.0的情况，这样就剩下一个变量μAl，因而可以做出类似Fig.4的图。
关于μAl 和 μO的参考点问题，应该先去理解delta Hf（AlN），因为前面有个delta，数值是用的－2.86，也就是说它参考初始能量是0。
建议读作者的另外一篇文章http://iopscience.iop.org/article/10.1209/0295-5075/89/56004/pdf 写的比较单纯。
抛砖引玉。
赞一下(1人) 回复此楼
2楼2016-03-17 15:12:59
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未岸亡灵

铁杆木虫 (著名写手)

暂时离开小木虫
引用回帖:
2楼: Originally posted by lshok at 2016-03-17 15:12:59
文章刚好读过，所以试答一记，纯当交流。
1. Al N O的化学势不是定值，它们都是变量，但是这些变量不是完全独立的，而是需要满足关系式μAl+μN=delta Hf（AlN），所以可以看文章Fig.4，算出来的表面能不是一个值， ...

μAl+μN=delta Hf（AlN）能够理解是个化学势的关系。
现在的问题是若将μAl参考 Al bulk的问题。比如 O 取1/2 O2的总能，大约为-4.38ev，可是在取大气中1000K对应O的化学势为 μO ＝-1ev，从而有点矛盾，不知道怎么去计算了，谢谢回答！

我是否可以把 μO 的实际取值范围理解为
下限：O2总能的一半加上delta Hf（Al2O3）的三分之一
上限为：O2总能的一半

而-1ev相对地是 O2总能的一半 + （-1ev）
文献中的图只是做了一个平移
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3楼2016-03-18 22:03:17
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wangyan6930

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
未岸亡灵: 金币+20, ★★★很有帮助, 谢谢这个0参考点的说明，十分感谢！ 2016-03-19 11:24:38
引用回帖:
3楼: Originally posted by 未岸亡灵 at 2016-03-18 22:03:17
μAl+μN=delta Hf（AlN）能够理解是个化学势的关系。
现在的问题是若将μAl参考 Al bulk的问题。比如 O 取1/2 O2的总能，大约为-4.38ev，可是在取大气中1000K对应O的化学势为 μO ＝-1ev，从而有点矛盾，不知道怎 ...

我说一点 文章中途中O的化学势的值是以O2能量的一半为参考点的   图中uO等于 负1 对应的真实O的化学势其实是负5.38 也就是氧富集情况下本来化学势是负4.38 在图中其实就是0   文中不是有referenced to O2 and bulk Al  没记全手机回复见谅 意思是相对于O2或Al的能量 直白的说就是他们单质化学式为0 图中的化势是相对这个而言的  不是你说的那样  由于用的手机回复请见谅 希望对你有帮助

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4楼2016-03-19 00:28:00
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