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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】10金币 VASP中如何建立具有不同原子占有率的POSCAR
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longmei_cn

木虫 (正式写手)

[交流] 【求助】10金币 VASP中如何建立具有不同原子占有率的POSCAR

对晶体AB进行弛豫或静态计算时，如果A和B两种原子在某一位置以一定的几率出现，即元胞中 原子在某点occupancy不等于1，时 POSCAR应该如何构建啊？
查阅了资料 没有找到解决办法，请朋友们帮忙，10金币 聊表心意，谢谢！
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1楼2009-05-07 19:01:43
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liumiao05

至尊木虫 (知名作家)

秦武汉风
★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
wuchenwf(金币+2,VIP+0):十分感谢！ 5-7 22:56
longmei_cn(金币+6,VIP+0):多谢！非常感谢，请问VASP有这项功能吗，此外建成后 各原子对应的POTCAR如何串联施加？ 5-7 23:23
无序结构可以采用虚晶近似 VCA
参见这本书
书名:化学吸附的量子力学绘景
著者: 张辉，刘士阳，张国英  
出版者：科学出版社

第五章 数学方法和计算机模拟手段
5·1 虚拟晶体近似(VCA)
5·1·1 有限数目杂质的处理
5·1·2 无限数目杂质的处理
5·1·3 VCA近似
5·2 平均T矩阵近似(ATA)
5·3 相干势近似(CPA)
5·3·1 相干势近似(CPA)的原理
5·3·2 CPA方法的改进——BPA
5·4 连分数方法(CFT)
5·4·1 连分数方法(CFT)的理论基础
5·4·2 CFT方法与CPA方法的对比

很多程序都有VCA功能，如:ABINT、MS
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天下英雄出我辈，一入江湖岁月催。鸿图霸业谈笑间，不胜人生一场醉。提剑跨骑挥鬼雨，白骨如山鸟惊飞。尘世如潮人如水，只叹江湖几人回。
2楼2009-05-07 20:18:05
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longmei_cn

木虫 (正式写手)
引用回帖:
Originally posted by liumiao05 at 2009-5-7 20:18:
无序结构可以采用虚晶近似 VCA
参见这本书
书名:化学吸附的量子力学绘景
著者: 张辉，刘士阳，张国英  
出版者：科学出版社

第五章 数学方法和计算机模拟手段
5·1 虚拟晶体近似(VCA)
5·1·1 有限数目杂 ...

非常感谢，请问VASP有这项功能吗，此外建成后  各原子对应的POTCAR如何串联施加？
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3楼2009-05-07 23:22:08
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longmei_cn

木虫 (正式写手)
★ ★ ★ ★
spur(金币+4,VIP+0):Many thanks！！^_^ 5-8 08:22
虛擬晶體近似法最早用於研究合金系統，亦可用於非晶枓料及材料摻雜的研究上。

非晶形材料的模擬需要使用較一般純晶體材料還要大的超晶胞，這是為了避免過小的晶胞模擬範圍對非晶結構模型?娂恿怂舅痪哂械木w之空間週期性。此一不正確的影響在當模擬的超晶胞範圍取得越大時，其效應就會越小。

而摻雜的模擬計算則也總是需要使元素組成份達到整數之大型超晶胞（supercell）才能進行，這往往比起原本尚未摻雜的純晶體之單位晶胞要大出許多倍，而計算時間則因求解波函數演算法的關係，隨系統的平方或三次方呈正比，因此�?際所需的計算時間會大了一個到兩個數量級之間，即約幾十倍至百倍的計算時間代價。

所謂的虛擬晶體近似法，簡單地說，就是當甲元素與乙元素要有 75% 與 25% 之混合比例，我們?K不採用傳統加大晶胞四倍方法（使其含有三個甲元素原子與一個乙元素原子）；而是在贗勢的層次引入了混合，使一個原子具有 75% 甲元素的效應與 25% 乙元素的效應，而整個計算仍然能在原?淼男挝痪О爣鷥冗M行。此種作法最大的好處是計算所需之時間的�?省。

很明顯地，在此所涉及到的不同混合比之元素，它們與�?近原子若有鍵結距離及電荷轉上的局部差�?，在虛擬晶體近似法是完全表現不出?淼模欢蔷蛻B的固體本?砭蜎]有特定的方向性，將虛擬晶體近似法運在此�?型固體其合理性更略高於用在有序之晶體結構的摻雜。因此這種近似法是否合理地套用在某一材料系統的研究上，端視探討的議題與準確度上的要求而定。

在 CASTEP 中，虛擬晶體近似法?K不支援聲子及分子動力學相關計算（因為不同元素原子的質量不同）法及使用到密度泛函微擾理論的部分，其他功能則可以適用
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4楼2009-05-07 23:31:23
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longmei_cn

木虫 (正式写手)
★ ★
spur(金币+2,VIP+0): 3Q！！谢谢帮助！ 5-8 08:22
Bellaiche, L.; Vanderbilt, D. "Virtual crystal approximation revisited: Application to dielectric and piezoelectric properties of perovskites", Phys. Rev. B, 61, 7877-7782 (2000).

Iniguez, J.; Vanderbilt, D.; Bellaiche, L. "First-principles study of (BiScO3)1-x-(PbTiO3)x piezoelectric alloys", Phys. Rev. B, 67, 224-107 (2003).

Winkler, B.; Pickard, C. J.; Milman, V. "Applicability of a quantum mechanical ‘virtual crystal approximation’ to study Al/Si-disorder", Chem. Phys. Lett., 362, 266-270 (2002).

Ramer, N. J.; Rappe, A. M. "Virtual-crystal approximation that works: Locating a compositional phase boundary in Pb(Zr1-xTix)O3", Phys. Rev. B, 62, 743-746 (2000).
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5楼2009-05-07 23:31:56
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longmei_cn

木虫 (正式写手)
★ ★
spur(金币+2,VIP+0): 3Q！！谢谢帮助！ 5-8 08:22
在 CASTEP 中，虛擬晶體近似法?K不支援聲子及分子動力學相關計算（因為不同元素原子的質量不同）法及使用到密度泛函微擾理論的部分，其他功能則可以適用
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6楼2009-05-07 23:32:35
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NKDMS

金虫 (正式写手)
看来分数占位（如四氧化三铁）就更难了？
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7楼2009-05-08 01:28:25
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veryman

木虫 (正式写手)

$_$
★ ★ ★ ★ ★ ★
spur(金币+2,VIP+0): 3Q！！谢谢帮助！ 5-8 08:23
longmei_cn(金币+4,VIP+0):非常感谢！大略知道如何在VASP下建立supercell，原子如何安置拿捏不准，希望能一起 讨论 5-8 12:11
VCA的结果只有在两种替换的元素性质非常非常接近的情况下才可以用的，一般的掺杂还是得建supercell。
真正的无序掺杂得用Coherent Potential Approximation (CPA)，可惜对此我一无所知~~
参见L. Vitos, I.A. Abrikosov, and B. Johansson, "Anisotropic Lattice Distortions in Random Alloys from First-Principles Theory," Phys. Rev. Lett. 87, 156401 (2001).
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8楼2009-05-08 08:06:15
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