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求助二维材料如MoS2用berry phase 方法计算极化强度， 已有1人参与
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如题，本身一直从事铁电材料的计算，最近看到一些文献，对关于二维材料的压电效应（应力/应变诱导极化）比较感兴趣，想算算。我对块体材料的极化计算比较擅长。 对于二维材料，如MoS2 在应变作用下，应该会有极化，那么该怎么计算呢？ 对于块体材料极化可定义为单位体积的偶极矩，这个很确定。 那么二维材料的极化呢， 单位体积的偶极矩？ 体积怎么确定，a, b , c 之积吗， 还是a， b， 乘以上下两个S原子的距离， 感觉都不靠谱。 看了一篇PRB 算MoS2 压电系数的文章， 极化定义为：However, in the case of a 2D system it is more meaningful to define a 2D polarization per unit area, P2D 这样看来，应该是偶极矩除以表面积，得到极化强度， 小弟试了一下，跟文献值差了个2倍的关系（也许是巧合）。所以还是不确定，该如何利用berry phase 的结果得到MoS2的极化强度。 另外本人跑了DFPT 计算了波恩有效电荷（两个Mo， 4个S)， 想利用有效电荷法计算，极化强度，一个很奇怪的现象出现了， Mo的有效电荷是负的，S 的有效电荷是正的。有效电荷如下 BORN EFFECTIVE CHARGES (in e, cummulative output) ------------------------------------------------- ion 1 1 0.05108 0.00000 0.00000 2 0.00007 0.53235 0.00000 3 0.00000 0.00001 0.53261 ion 2 1 0.05108 0.00001 0.00000 2 0.00000 0.53259 0.00000 3 0.00000 0.00000 0.53236 ion 3 1 0.05109 0.00000 0.00000 2 0.00005 0.53241 0.00000 3 0.00000 -0.00001 0.53263 ion 4 1 0.05109 0.00001 0.00000 2 0.00001 0.53265 0.00000 3 0.00000 -0.00001 0.53239 ion 5 1 -0.10264 -0.00001 0.00000 2 -0.00006 -1.06469 0.00000 3 0.00000 0.00000 -1.06461 ion 6 1 -0.10263 -0.00001 0.00000 2 -0.00007 -1.06455 0.00000 3 0.00000 0.00000 -1.06463 压电系数如下 PIEZOELECTRIC TENSOR for field in x, y, z (e Angst) XX YY ZZ XY YZ ZX -------------------------------------------------------------------------------- x -0.00001 -0.00008 0.00008 0.00003 0.00000 0.00000 y -0.00006 -3.33781 3.33756 0.00067 0.00000 0.00000 z 0.00001 0.00000 0.00001 0.00000 3.33792 -0.00067 PIEZOELECTRIC TENSOR for field in x, y, z (C/m^2) XX YY ZZ XY YZ ZX -------------------------------------------------------------------------------- x 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 y 0.00000 -0.19052 0.19051 0.00004 0.00000 0.00000 z 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.19053 -0.00004 PIEZOELECTRIC TENSOR IONIC CONTR for field in x, y, z (C/m^2) XX YY ZZ XY YZ ZX -------------------------------------------------------------------------------- x 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 y -0.00060 -0.03825 0.03881 -0.00004 0.00000 0.00000 z 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.04669 0.00005 小弟不是做二维材料的，对其性质不是特别了解，纯粹兴趣使然，想看看二维材料的极化怎么算， 求助各位大神，小弟就剩这么多金币了，在此谢过！ |
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2楼2016-04-10 21:28:16
iamikaruk
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