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leillei

木虫 (正式写手)

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[交流] 【讨论】考虑掺杂时，应该怎么改造原来的晶胞

计算掺杂后的材料特性时，怎样在初始结构引入掺杂原子？
本人直接选中原子，然后edit composition，输入掺杂比例。发现所有的原子都被以相同比例掺杂。但发现用这种结构的计算结果十分粗糙。
请教各位同行，是否可以在初始构象中直接替换原子，如果能，怎么操作？

望各位不吝赐教！

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1楼 2010-01-13 04:52:31

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souledge

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引用回帖:

Originally posted by acridine at 2010-03-20 00:06:49:
楼主说的是虚晶近似( VIRTUAL CRYSTAL APPROXIMATION)方法，相关文献还是很多的。应该算是与超晶胞方法平行的研究掺杂的另一种手段。这种方法是用虚拟的原子来模拟掺杂。
比如说C和N各占50％的掺杂，那么超晶胞法的思想就是建立超晶胞，将50％的C原子替换为N原子。而虚晶近似的思路是: 所有原子都是相同的，每个原子含有50％C的特征以及50％N的特征，即使用虚拟的混合原子作为模型，而该方法最重要的就在于虚拟原子赝势的构建。
缺点，显而易见，不如超晶胞准确，楼主也提到了。但对于一些体系应用起来还比较靠谱的。
优点，掺杂比例可以任意设置，而且不涉及超晶胞计算，速度也可以很快。
看到过一nature同时用了两种方法来说明问题: 超晶胞法算了几个特定掺杂浓度的情况，之后虚晶近似计算了一系列浓度值用来相互验证。可见这俩方法都是受到承认的
castep可以使用虚晶近似，方法如同楼主说的。但似乎只能做元素掺杂，无法实现空位掺杂（如：某一位置50％被C占据，50％为空位，这种情况）

嗯，的确用虚晶计算再优化结构得到的晶格参数偶尔有点解释不通，不过超晶的话，比例不是很好确定，比如19:1的，那个就建立的非常大了，计算起来也很要命……
不过很想知道，如果用超晶的方式，比如只替换一个原子，能不能计算出这个原子附近的晶格畸变呢？