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缘木得猫

新虫 (小有名气)

[求助] 晶胞中异族原子的替换已有1人参与

Materials studio 中设置晶胞中替换都是原子替换,那么异族的原子之间价电子不同,替换之后整个体系的价电子可能有变化,会不会导致体系带电荷?并且,我有点不理解,实际过程中的替换都是离子替换,比如:Al3+被Mg2+替换,替换后,整个体系是显负价的,需要正电荷离子来平衡。但建模的过程中因为是原子替换,则Al被Mg替换,替换前后,整个体系价电子数反而减少了,体系应该是带正电,那么问题到底出在哪里?是我理解错了吗?怎么建立跟实际相同的模型呢?
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缘木得猫

新虫 (小有名气)

引用回帖:
8楼: Originally posted by jpchou at 2016-12-15 23:29:53
直接在castep中选中原子后,选择properties-charge可以设置原子带电荷,设置某个原子为1,然后导出成POSCAR,用vasp静态计算后,grep ‘NELECT'  OUTCAR,之后发现价电子数的确减少了。或者建立个晶胞,中间放入原子 ...

首先,再次对您表示感谢,这么有耐心的回复我,看过您对其他人的回复也是有求必应,在小木虫里实在是难能可贵了。其次,我终于发现,我的问题出在哪里了。我现在明白了,其实是这样的,Al被Mg替换了,Mg跟Al相比少了一个价电子,要想成键必须从别的地方夺取一个电子,这时一个原子的吸附,就会导致该原子失去电子,变成阳离子,而Mg那里得到电子变成Mg-,这时候整个体系还是中性的。不是设置成阳离子吸附在带电子表面,而是结果是得失电子后,变成了阳离子吸附在带电子表面了。。我曾经就是这么想的,但是这次还是被我自己给绕进去了。。
至于说的,设置原子带电的事,我也知道了POSCAR本来就只有原子位置和晶格参数,但有天自己在castep中试了下,设置原子带正电荷,不知道为什么直接用vasp静态计算后,得到的总价电子数会减少,,现在想起来,的确有点诡异了。
9楼2016-12-16 13:10:12
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jpchou

专家顾问 (著名写手)

★ ★ ★ ★ ★
缘木得猫(漫天飘雪代发): 金币+5, 谢谢交流 2016-12-14 22:09:30
但建模的过程中因为是原子替换,则Al被Mg替换,替换前后,整个体系价电子数反而减少了,体系应该是带正电,那么问题到底出在哪里?是我理解错了吗?

你的問題裡面有一個問題,很重要的問題
以你的例子?碚f, Al 被 Mg 替換
是整個系統所有的 Al 全被 Mg 替換?
還是整個系統中單一顆 (或 n 顆) Al 被 Mg 替換?

後者的話,那你的理解就沒問題
整個系統的其中一個 Al (13 個價電子) 若是被 Mg (12 個價電子) 替換
那系統就會帶 +1 電荷 (少一個價電子)

若是前者
比方 graphene,unit cell 中會有兩顆 C (4個價電子)
其中一顆 C 若是被 N (5個價電子) 取代
那形成的材料叫 CN (carbon nitride)
或是 CN 的 C 被 B 取代
那形成了 BN (boron nitride)
這樣?K不會出現 帶電的問題
因為它會形成不同的結構,是不同的材料
2楼2016-12-14 21:06:50
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缘木得猫

新虫 (小有名气)

引用回帖:
2楼: Originally posted by jpchou at 2016-12-14 21:06:50
但建模的过程中因为是原子替换,则Al被Mg替换,替换前后,整个体系价电子数反而减少了,体系应该是带正电,那么问题到底出在哪里?是我理解错了吗?

你的問題裡面有一個問題,很重要的問題
以你的例子?碚f, Al ...

不好意思,jpchou大神,我没说清楚,1.意思是整个系统中一个Al被Mg替换。2.但是还是有问题,实际过程中是Al3+被Mg2+替换,导致体系带负电荷,我可不可以在用Al原子被Mg替换之后,设置NELECT=中性价电子+1来使得整个体系显负电来与实际匹配呢?但这样做,因为我的是超胞带真空层,会导致静电排斥力吧?(我看过您有个帖子的回复)。所以,我干脆设置NELECT=中性价电子+1,然后再在真空层加1个带正电荷阳离子,这样整个体系也电荷平衡了。不知道这么做对不对?您的看法呢?
3楼2016-12-15 08:14:43
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4楼2016-12-15 08:21:34
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