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shuligaoshou铜虫 (正式写手)
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如何计算表面能？ 已有1人参与
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1. Develop supercells suitable for performing calculations with the (100), (110), and (111) surfaces of an fcc metal. What size surface unit cell is needed for each surface to examine surface relaxation of each surface? 2. Extend your calculations from Exercise 1 to calculate the surface energy of Pt(100), Pt(110), and Pt(111). 我的解题（计算）思路如下（使用晶胞、原胞、超胞、焓、内能（热力学能）、表面能、超胞体系总能、体相、表面体系总能等术语）： 1）从ms8.0自带的结构库引出模型，即金属铜晶胞，进行晶胞（14个铜原子）的几何结构优化（勾选optimize cell），肯定系统转化为原胞（6个铜原子，以下不累赘）的做法，得到原胞（6个铜原子）Final Enthalpy= -1.47655596E+003 eV，由于原胞体积很小（current cell volume =11.988271 A**3），尽管压强很大（Final bulk modulus =194.36512 GPa），但pV相对于原胞的焓来说，太小了（焓有E-16j，pV只有E-18j，差两个数量级），所以原胞的焓约等于内能=-1.4E+003 eV，每个铜原子的内能是-0.233E+003 eV，这是后面用到的体相中单个原子的能量。晶胞单面的面积=体积^(2/3)，用于计算后面的表面的面积。 2）把活动文件重新定位到最初从ms8.0自带的结构库引出模型，即金属铜晶胞，对晶胞（14个铜原子）进行CLEAVE SURFACE,比如设置为1 1 1，厚度为4，加真空层； 3）为了让原子处于真空层，为了以后去掉另外一半被劈开的铜原子，需要重新在合理的位置确定原点，此处我们采用xyz分别为-3.08，-3.08，-4.08，重新定义坐标； 4）建超晶胞, Bulid/Symmetry/Supercell, 修改下面的 A 和B 值，为3*3*1； 5）为了以后去掉另外一半被劈开的铜原子，修改显示方式：点击右键，选择 Display Style/Original； 6）固定底层原子坐标：根据需要，如果固定两层，选中最小面两层原子，Modify/Contraints； 7）对超胞进行结构优化，勾选optimize cell（因为使用系统自带的模型），使用p1 symetry（因为表面不再对称），得出超胞总能= 8）套用公式：表面能*表面的面积=超胞体系总能-超胞原子个数*体相中单个原子的能量， 晶胞单面的面积=体积^(2/3)，表面的面积=晶胞单面的面积*个数=晶胞单面的面积*A*B(AB在建立超胞时设定) 9）扩大超胞（增大AB），假设晶胞单面的面积不变，观察收敛性。 请问老师们，这个思路对么？ |
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2楼2018-11-01 08:29:00
shuligaoshou
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