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xiaomao_16银虫 (小有名气)
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[求助]
CASTEP计算带电空位缺陷形成能的问题 已有1人参与
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如题，从文献中看到有计算公式如下：E=E(defect)-E(perfect)+μ(O)+qEf+ΔFvib(T)；其中μ(O)=E(O)-0.5E(bind_O2)+Δμ(O)；有几个问题请教一下大家： 1. Ef费米能级一般不是取为VBM=零点了吗，那这一项是要考虑为零吗，最后一项说是缺陷形成过程中的振动能，也不知道怎么算，文章里下文完全没提。。可以忽略吗？ 2. E(O2)文章取的实验值没啥说的，E(O)说是电子结构计算得来的，在CASTEP里就是构建一个大立方，放一个氧原子算能量吗？ 3. Δμ(O)怎么确定，文章说Δμ(O)=0定义富氧极限，但氧空位产生不该是缺氧情况吗？ 4. 考虑到带电情况还有修正公式：Ecorr=E(isolated)-E(periodic)+qΔV，最后一项是对齐用的。有个问题是等式右侧不就是我们要求的数吗，那这个修正的意义何在？在CASTEP里计算荷电情况的时候是直接在计算的时候Charge一栏填一个电荷数就ok吗？ |
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 缺陷计算 | 计算模拟 | 带电体系形成能 |
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【答案】应助回帖
感谢参与，应助指数 +1
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你可以多读一些paper和tutorial多理解一些吧，这些问题太细太多了！人家回答打字也挺麻烦的。 1. Ef费米能级一般不是取为VBM=零点了吗，那这一项是要考虑为零吗，最后一项说是缺陷形成过程中的振动能，也不知道怎么算，文章里下文完全没提。。可以忽略吗？ Ef 取值一般从VBM到CBM，Ef不同，formation energy不同。 2. E(O2)文章取的实验值没啥说的，E(O)说是电子结构计算得来的，在CASTEP里就是构建一个大立方，放一个氧原子算能量吗？ 是的。 3. Δμ(O)怎么确定，文章说Δμ(O)=0定义富氧极限，但氧空位产生不该是缺氧情况吗？ Δμ(O)很难确定，只能取两个极限值。Δμ(O)=0为富氧环境（O2 单质情况下Δμ(O)=0）。还有一种是O2 deficiency情况，Δμ(O)很小（为一较负值）。氧空位在富氧情况下确实更难形成但这里不是你理解的那样。 4. 考虑到带电情况还有修正公式：Ecorr=E(isolated)-E(periodic)+qΔV，最后一项是对齐用的。有个问题是等式右侧不就是我们要求的数吗，那这个修正的意义何在？在CASTEP里计算荷电情况的时候是直接在计算的时候Charge一栏填一个电荷数就ok吗？ qΔV 因为缺陷带电荷引起的静电势能变化。E(isolated)-E(periodic) 所有DFT计算都采用PBC即周期性边界条件，你计算的是一个单胞，但实际上CASTEP考虑的是无限大周期重复的整个晶体。所以一个缺陷和他旁边相邻的单胞内的缺陷会有相互作用，而这种相互作用是artifacts不是你想要的，所以要减掉。 |
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2楼2020-03-19 04:19:05
xiaomao_16
银虫 (小有名气)
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- 专业: 凝聚态物性 II ：电子结构
送红花一朵 |
感谢回复，主要我不是搞这个的，有些东西一时半会儿搞不明白。我想问的主要是最后一个，E(isolated)我问题里写了，文章说是“用静电理论很容易解出来”，没用DFT 发自小木虫IOS客户端 |
3楼2020-03-19 07:20:09
4楼2020-03-21 01:42:00
5楼2020-03-21 01:57:57
