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fangyongxinxi

新虫 (正式写手)

[交流] 【讨论】偏压下计算电子性质(模型优化方法,参数设置及意义)

原文:http://cyh.xjtu.edu.cn/bbs/viewt ... &extra=page%3D1

原来以为看了书中两极系统的相关说明就可以直接工作,结果并不是这样的,因为manual说的并不详细,再加上自己是个假老练初出茅庐。自己的理论理解,但不一定对,大家一起共同讨论:

1. 模型优化方法:
我的理解是 :a, 首先建立中心部分(分子或纳米系统),在外加电场下优化(假设0, 1 , 0.1,10个点,如果我们要算0-1的偏压下性质的话),目前知道能实现这个功能的软件有 Dmol, vasp, gaosi.这样我们就得到了各个偏压下分子的几何结构,也为算i-v性质做好了准备。b, 将10个优化好的几何结构放到两极系统中,固定表面原子,移动中心分子位置,在0偏压下计算 E-d 性质,找出0压时正确的d, 即各个几何结构的能量最低点,工作量挺大的,但也不定要全部算,因为我们只对一些偏压下的性质感兴趣。c,放出表面原子,优化整个散射区,最终的结构优化。
(有人建议说abc三个过程可以放一起,让atk自己优化;也有认说a只需要计算0情况就可以了;有的建议说bc过程,atk可以自己完成)

2. 电子性质的计算过程和参数设置
一般我们会考虑 i-v,,transmis spectru ,mpsh,  电导和 dos
a, i-v,就按照书上lih2li的例子做。比如要算0-1v的 i-v,则可用0偏压下计算的中心分子结构》0压下正确的d的结构》0压力下正确的最终结构》IV曲线。计算电流命令中的参数都很直观,手册上381页有说明。
b, T spectru, calculate transmission spectrum.要算什么条件下的光谱,比如要计算0.2V情况下的TS,可以直接用 i_v中的scf-0.2,此外参数中有个energy参数很讨厌,这个参数设置可以参看书上166页的分析,总之它就是我们要得到的T-E图形的横坐标(168页)。
c,MPSH, calculateprojected hamiltonian energy spctrum, 就是我们常看的lumo homo,意义与能带结构类似, 没啥好说的,只要前面的结构没问题,就可以得出正确结果。详细的图形分析,要用到前线轨道理论。
d,电导,电导也是常用的分析方法。可以结合i-v曲线看。困难的是给你一个电导图形,你要知道它表达的意义,知道你计算结果能与现实的微米器件有什么联系。
e,dos,计算dos有几个,包括381,383,393.个人感觉困难的是如何看这些三维图形,而且图形不清楚。郁闷。
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redskywei

木虫 (著名写手)


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atk对外场下的结构优化有设置么?印象中他对优化就是一个force参数的
坠入无边的网~~
2楼2009-09-21 12:50:30
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freshgirl

木虫 (正式写手)

★ ★ ★ ★
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wuli8(金币+3,VIP+0):3ks 9-23 08:41
看这篇帖子又被翻起,谈谈我的看法。

1,模型优化
首先,ATK算IV的时候,默认几何结构在偏压下不会有改变。也就是说,优化好零电场偏压的几何结构后,加偏压根本不改变几何结构。所以没有你所说的abc三个步骤。
其次,大家一定会觉得很费解,凭什么零压的结构和有电场的结构不一样啊?那一定得用Dmol,VASP算有电场的优化结构。但是你想想啊,用Dmol,VASP算出来的电场,和我们平时说的电场是同样的事情吗?我们说的宏观电场是基于泊松方程的(同时也是ATK使用的方法),是电压的二次导,Dmol,VASP的电场呢?是点电荷模型。压根不是一码事。
所以,结论就是,别搅和。用ATK,就一直用ATK算到底。别中间还用其他软件。各家黑盒子里用的方法,基本假设都不一样。

2,电子性质
不多说了,楼主总结的不错。只是不知道楼主用的是什么版本的说明书。。。
3楼2009-09-21 21:30:05
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freer007

木虫 (正式写手)


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好贴,学习了。
想用ATK的人路过。
4楼2009-09-22 21:04:04
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fangyongxinxi

新虫 (正式写手)

回freshgirl

1.ATK关于模型优化如何加电场的问题
http://quantumwise.com/forum/index.php?topic=301.0
2.ATK一般都会和其他软件结合到一起用,但用处不一样而已。用ATK时,其他软件可以用来结构优化和建立模型,ATK主要计算非平衡格林函数相关问题。
3.你肯定VASP\DMOL\ATK中关于电场的计算模式及理论基础没有任何共同点?其实只要你是计算电场下材料的性质,参看分析各个软件的计算结果是很有帮助的,我正在做这样的事情,虽然目前还没有理想的结果。
5楼2009-09-23 09:17:04
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freer007

木虫 (正式写手)


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引用回帖:
Originally posted by freshgirl at 2009-9-21 21:30:
看这篇帖子又被翻起,谈谈我的看法。

1,模型优化
首先,ATK算IV的时候,默认几何结构在偏压下不会有改变。也就是说,优化好零电场偏压的几何结构后,加偏压根本不改变几何结构。所以没有你所说的abc三个步骤 ...

你的意思是在算IV时,几何结构不会改变。那么,如果我想研究外电场作用下材料结构的变化,用ATK可以实现吗?
谢谢
6楼2009-09-23 09:20:37
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fangyongxinxi

新虫 (正式写手)

可以,看四楼第一条之链接
7楼2009-09-23 09:25:33
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freer007

木虫 (正式写手)


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引用回帖:
Originally posted by fangyongxinxi at 2009-9-23 09:25:
可以,看四楼第一条之链接

链接全是英文的,不太好懂。
你最初说“a, 首先建立中心部分(分子或纳米系统),在外加电场下优化......”的意思是用ATK来优化吗?
我最初理解为是先用VASP,Dmol,gaosi优化,得到偏压下的优化结构,然后用ATK算IV性质。是这样的吗?
8楼2009-09-23 09:52:21
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freshgirl

木虫 (正式写手)


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引用回帖:
Originally posted by fangyongxinxi at 2009-9-23 09:17:
1.ATK关于模型优化如何加电场的问题
http://quantumwise.com/forum/index.php?topic=301.0
2.ATK一般都会和其他软件结合到一起用,但用处不一样而已。用ATK时,其他软件可以用来结构优化和建立模型, ...

谢谢你的分享。让我们期待ATK的新版。

据我了解,各种软件外加电场处理都不一样。
VASP是通过人为在结构中间添加偶极距。
Dmol3采用点电荷模型。
ATK非常trick,所谓的外加电场其实只是求解泊松方程后,两边电极potential不同,而后通过重构Hamilton对角量进行处理的。

我也是慢慢理解中。这些商用软件最大的问题就是,你很难揣测他们具体采用怎样的运算处理方法,所以量化软件才百花齐放啊。

当然,肯定也有相同之处。这就要靠你的测试分析啦。等你做出结果后,我们可以再多多讨论。
9楼2009-09-23 10:49:57
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