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darkkiva

新虫 (初入文坛)

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请问大佬们，怎么用castep在TiN里面掺Al元素啊，掺杂不同摩尔比那种

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1楼2024-12-09 01:37:31

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李李编辑

新虫 (小有名气)

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以下是用CASTEP在TiN中掺杂Al元素实现不同摩尔比掺杂的一般步骤：
1. 构建TiN晶体结构模型：在Materials Studio等软件中，先搭建出纯净的TiN晶体结构，这是基础结构。TiN一般是面心立方结构，确定好晶胞参数和原子位置等信息。
2. 确定掺杂位置：分析TiN的晶体结构，选择合适的原子位置来替换成Al原子进行掺杂。通常可以选择Ti原子位置进行替换掺杂。
3. 设置掺杂比例：
? 例如，若要设置10%（摩尔比）的Al掺杂。计算TiN晶胞中的原子总数，假设原始TiN晶胞中有n个原子，根据摩尔比计算出需要替换的原子数（设为m）。
? 对于简单的情况，如一个TiN晶胞中有4个Ti原子（面心立方结构），若要10%的Al掺杂（摩尔比），则大约需要替换0.4个Ti原子（实际操作中按整数来，这里可以替换1个Ti原子），那么此时晶胞中就有3个Ti原子和1个Al原子。
4. 在CASTEP模块中设置计算参数：
? 把构建好的掺杂结构模型导入CASTEP中。
? 在“Composition”（成分）选项里，确认原子种类和比例符合你的掺杂要求。
? 设置计算任务类型，如几何优化、能量计算等。对于掺杂体系，通常需要先进行几何优化，使结构达到稳定状态，优化参数包括收敛标准（如能量收敛标准、力收敛标准等），像能量收敛标准可以设置为1.0×10?? eV/atom。
? 设置交换关联泛函，例如广义梯度近似（GGA）中的PBE泛函，这会影响计算的准确性。
? 设定k - 点网格，合适的k - 点可以提高计算精度，其大小根据晶胞尺寸等来选择，如2×2×2的k - 点网格。
5. 运行计算任务：完成参数设置后，提交计算任务，等待计算完成。计算时间取决于体系大小、计算机性能等因素。
6. 分析结果：计算结束后，查看掺杂后的结构参数变化、电子结构（如态密度、能带结构）等信息，来分析Al掺杂对TiN性能的影响。
在掺杂过程中，需要根据实际研究目的和体系特点，不断调整掺杂位置、比例和计算参数，以获得合理准确的结果。

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