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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 » 求助二维材料如MoS2用berry phase 方法计算极化强度，
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junfeiyan

新虫 (小有名气)

[求助] 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

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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1楼 2016-04-10 10:32:38
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完美夏天

新虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by 5夜佐辰5 at 2020-10-03 20:45:47
我最近也在做二维MoS2的压电计算：
eij:用PIEZOELECTRIC TENSOR  for field in x, y, z        (C/m^2)和PIEZOELECTRIC TENSOR IONIC CONTR  for field in x, y, z        (C/m^2)的矩阵相加的绝对值和乘z方向的真 ...

请问计算二维材料，电子和离子贡献的矩阵相加为什么要求绝对值？并且后一步再乘以z方向的高度？体块为什么不用这样操作
赞一下 回复此楼
9楼2021-03-11 09:04:34
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iamikaruk

木虫 (著名写手)
★ ★ ★
franch: 金币+3, 谢谢回帖交流。。。。 2016-04-13 02:07:00
对于有真空的体系，用DFPT可能不太合适？
感觉文献中对二维材料的极化定义都不妥
赞一下 回复此楼
[img]http://osu.ppy.sh/stat2/iamikaruk-0.png[/img]
3楼2016-04-10 22:21:26
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蜀道难

铁虫 (小有名气)
请问dfpt算压电时初始结构是超胞还是周期原胞呢

发自小木虫IOS客户端
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4楼2016-12-21 00:39:35
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small_grass

银虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by junfeiyan at 2016-04-10 21:28:16
自己顶一下

你好，你会算二维材料的极化么？请教一下
赞一下 回复此楼
温柔要有，但不妥协，要在安静中，不慌不忙的刚强
5楼2018-01-16 21:40:42
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