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a4568520

新虫 (初入文坛)

[交流] 计算金属表面能的一些过程,希望大佬们帮忙看看有没有什么错误 已有2人参与

以计算钛为例,计算了密排六方的α-Ti和体心立方的β-Ti。
1建模
密排六方的Ti直接从库里面导出,之后进行优化,进入castep,选取Geometry Optimization,点击more,勾选Optimize cell,Energy cutoff选取fine,系统自动给到310eV, 点击run。
体心立方的Ti自己进行建模,点阵选择Im-3m,之后设置晶格常数3.294,(不过自己建模的模型和导入的模型看起来不太一样,每个分子上都支出数个分子键,这个不知道能不能隐藏),之后用和上面同样的步骤优化。
2切面
在优化后的模型上,build-surface-cleave surface,然后分别切出不同的面,密排六方切面时将四轴晶向中的第三个省略,比如,(0 0 0 1)面输入(0 0 1),这个不确定操作的对不对。thickness 设置为7,然后点击cleave
3建真空层并固定原子
build-crystals-build Vacuum Slab,厚度设置为15,固定原子时按住SHIFT,点击七层原子之中中间三层的原子(此时将display style 中Lattice的Style设置为Original 显得简洁一些,容易操作),之后点击Modify-Constraints,勾选Fix fractional position。
4驰豫
再次进入Castep模块,选取Geometry Optimization,点击more,这次确保Optimize cell不被勾选,其他选项不动,将Electronic中的Energy cutoff也选取fine,系统仍默认310eV,点击run,进行计算,弹出的对话框选择No,这样计算可能会慢一点。
5表面能的计算
使用公式 Esurface = (Eslab-nEbulk)/2A,Eslab是通过第四步的计算结果得到,在文件后缀为castep的文件中,有数个计算出的 NB est. 0K energy (E-0.5TS)   ,最后一个即为Eslab,Ebulk是在第一步,优化晶体时得到,在优化晶体后提到的castep中,选取最后一个NB est. 0K energy (E-0.5TS)   的结果,即为Ebulk,n是第四步和第一步中参与计算的晶胞的原子数的比,计算原子数时,若display style为Default,需要在计算时乘以系数,面上的原子乘以0.5,棱上的原子乘以0.25,角上的原子乘以0.125,如果display style为original,则使用小窗口中Atom界面中,左下角给的原子数即可。A为表面积,在优化过的晶体模型界面(文件类型为xsd),右键,点击Lattice Parameters,记录显示的a,b和γ,面积A=a*b*sinγ
不过我算了几个晶面的表面能,发现和别的文献上面的结果不太一致,更可怕的是,密排面的表面能居然不是最低的,如果哪位大佬发现了我计算中的错误希望不吝赐教,同时也希望我的过程对想使用这个软件的新人多少有点帮助吧。
计算钛时,使用的晶格参数来自文献 http://www.docin.com/p-1169840654.html
之前的计算过程参考了 https://wenku.baidu.com/view/f93db0d7e518964bce847c7f.html?from=search 中的5.1和5.2
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xiewuhua

木虫 (正式写手)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
用CASTEP计算金属需要把metal勾选上,另外,金属的计算可以试试LDA的赝势,结果会好一些

发自小木虫Android客户端
2楼2018-12-13 15:25:04
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a4568520

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by xiewuhua at 2018-12-13 15:25:04
用CASTEP计算金属需要把metal勾选上,另外,金属的计算可以试试LDA的赝势,结果会好一些

我计算的时候虽然没管metal的选项,不过我隐约记得它是勾着的,LDA我回来试一下吧,谢谢大佬
3楼2018-12-13 17:07:40
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Darry_1996

新虫 (初入文坛)


小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
请问你的Ti晶体从哪儿来的
4楼2018-12-19 09:30:51
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