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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 » MS » 【求助】重金求计算ZnO或GaN等材料方面形成能，结合能，激活能的计算过程
北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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valenhou001

至尊木虫 (职业作家)
★ ★
zzy870720z(金币+2):谢谢指导 2010-06-03 08:19:38
形成能： formation energy，一般描述的是将材料A和材料C组合成材料AC（这里A,C, AC是举例而言)的所需要的能量。
结合能: cohesive energy, 一般是描述将原子A和原子C组成材料AC所需要的能量。

Cohesive energy的定义，建议看看Introduction to Solid State Physics by Charles Kittel.
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11楼2010-06-02 16:39:18
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valenhou001

至尊木虫 (职业作家)
★ ★
zzy870720z(金币+2):侯老师辛苦了 2010-06-03 08:20:13
okhere8815(金币+5):希望楼主能把操作过程整理出来就好了。 2010-06-06 01:04:47
引用回帖:
Originally posted by okhere8815 at 2010-06-02 14:04:27:


如：我要计算P掺杂Zn16O16的形成能和结合能，我应该怎么计算？
我看相关的书，说形成能的计算，要考虑到各元素的化学势，因为不同温度下的形成能是不同的。。。。。。

"激活能"写出英文的名称： ...

从我前面说的步骤是是可以通过的方式来得到掺P的形成能。
还有我在这个论坛也发过一个帖子： 如何计算中性杂质的形成能
http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2075970

考虑温度对化学势或形成能的影响比较复杂，最简单的通过考虑晶体的声子来得到振动熵的贡献。

[ Last edited by valenhou001 on 2010-6-2 at 16:43 ]
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12楼2010-06-02 16:42:06
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shelay

木虫 (正式写手)

！！

★ ★
okhere8815(金币+2):谢谢参与
zzy870720z(金币+1):谢谢参与 2010-06-15 14:26:29
引用回帖:
Originally posted by okhere8815 at 2010-06-02 14:04:27:


如：我要计算P掺杂Zn16O16的形成能和结合能，我应该怎么计算？
我看相关的书，说形成能的计算，要考虑到各元素的化学势，因为不同温度下的形成能是不同的。。。。。。

"激活能"写出英文的名称： ...

第一性原理一般用来计算0K时的性能，所以加温还是不好做吧，而且很复杂
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13楼2010-06-02 18:10:48
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luxia0210

铁杆木虫 (著名写手)

GG
★
okhere8815(金币+2):谢谢参与
我有完整的数据但是不晓得怎么发上去
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潜心百年，为求一败！
14楼2010-06-02 18:27:07
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dawnlight

荣誉版主 (职业作家)

小木虫小小版主
★
okhere8815(金币+2):谢谢参与
valenhou001  顾问说的很对
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姿曰:年轻会结束，在结束以前，把想做的事做完吧!
15楼2010-06-02 22:12:26
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okhere8815

金虫 (正式写手)
那些ZnO中的Zn原子的化学势，大家都怎么通过castep算出来的？
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16楼2010-06-15 13:15:31
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mika

金虫 (正式写手)

纳米宝贝
★ ★
okhere8815(金币+2):谢谢参与
franch(金币+1): 谢谢回帖交流 2011-05-25 21:36:36
其实这些参数在不同的文献里面有不同的公式，当然只是一些细节的不同，不如说原子化学势的选取方式等等，这个就看你参考哪篇文献了
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17楼2011-05-25 09:58:39
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mika

金虫 (正式写手)

纳米宝贝
引用回帖:
Originally posted by valenhou001 at 2010-06-02 08:36:00:
"激活能"写出英文的名称。
找出你想要计算的内容的文章范本，也就是说具体的研究或计算什么东西。
形成能、激活能，在不同的地方用处不同，计算的方法略有不同。

体材料的结合能：比如ZnO的结合能 ...

你好，在按结合能公式计算： E_cohesive (ZnO) = E_tot(ZnO) - E_tot(atomic Zn) - E_tot(atomic O)，在E_tot(atomic Zn) 和 E_tot(atomic O)前面是不是应该乘以ZnO固体超晶胞里面Zn和O原子的个数啊？


还有按形成能的公式计算: E_formation (ZnO) = E_tot(ZnO) - E_tot(bulk Zn)/x - 0.5 * E_tot(O2) ，为什么要除以x呢，我觉得应该跟上面一样，都应该乘以ZnO固体超晶胞里面Zn和O原子的个数。

是不是我哪里理解有错误，请多多指教，谢谢。
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18楼2011-05-25 10:05:48
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xianfeng

金虫 (小有名气)
★ ★
okhere8815(金币+2):谢谢参与
franch(金币+1): 谢谢回帖交流 2011-05-25 21:36:50
请参考文献：J. Appl. Phys. 95,3851-3879 (2004)
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19楼2011-05-25 10:36:01
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valenhou001

至尊木虫 (职业作家)
★ ★
franch(金币+2): 谢谢回帖交流 2011-05-25 21:37:02
引用回帖:
Originally posted by mika at 2011-05-25 10:05:48:
你好，在按结合能公式计算： E_cohesive (ZnO) = E_tot(ZnO) - E_tot(atomic Zn) - E_tot(atomic O)，在E_tot(atomic Zn) 和 E_tot(atomic O)前面是不是应该乘以ZnO固体超晶胞里面Zn和O原子的个数啊？


还 ...

你写的那个公式，可能里面假定ZnO的计算原胞里面只有1个Zn, 一个O，如伞锌矿结构的ZnO。

1. 就那个结合能的公式，ZnO的计算原胞有m个Zn原子和m个氧原子，那么结合能公式为
E_cohesive (ZnO) = E_tot(ZnO)/m - E_tot(atomic Zn) - E_tot(atomic O)

2. 就那个形成能公式里面的x，是指的bulk Zn的计算原胞里的Zn原子的个数。bulk Zn是结构hcp的，原胞里面有2个Zn原子。

很简单的一点，就是要保证 公式中各个项里面的能量所对应的原子个数是要成比例的。
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20楼2011-05-25 20:42:31
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