24小时热门版块排行榜

返回列表

当前只显示满足指定条件的回帖，点击这里查看本话题的所有回帖

bingmou

金虫 (著名写手)

1ST强帖: 5
应助: 2 (幼儿园)
贵宾: 0.446
金币: 431.9
散金: 171
红花: 17
帖子: 1207
在线: 114.8小时
虫号: 487243
注册: 2007-12-28
专业: 材料科学/半导体
管辖: 第一性原理

[交流] 【求助】空位形成能计算的讨论已有7人参与

到底应该怎么计算空位形成能呢？

stractor在这里(http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=1728484&fpage=0&view=&highlight=&page=2)曾经说过：

这样计算形成能：设E1为完整晶格的能量，E2为有一个空位的晶格的能量，E3为挖走这个Al原子的能量，这形成能 E=(E2+E3)-E1. 对E3的处理不同研究者会给出不同的能量，有的是给出FccAl晶格中一个Al原子的能量，有的给出是原子状态的能量，有的还会考虑其它环境因素而给出另外的E3表达式（Phys. Rev. B 80, 184110 (2009)）。

而这个E3的确有很多中处理方法，例如第三种其实就是这里(http://www.materialssimulation.com/node/258)所采用的化学势的方法；第二种方法就是侯老师在他的手册中提到的采用单原子的方法，用VASP计算的同学都应该很熟悉。第一种是比较特殊的，采用所谓的最稳定晶体结构的方法。

但是我觉得这后面两个种都有点问题

首先空位形成应该是这样的一个过程：晶体中的空位是在不断形成又同时消失的，原子有可能跳入间隙位而产生了空位，也有可能是位错而产生了空位。所以这个少掉的原子还在这体系中，而不是回到单质中（第一种情况），因为这时候已经不是在生成反应中了；也不是回到真空基态（第二种情况），那是对表面原子才有可能的。因此我觉得我们在计算空位形成能的时候必须采用第一种方法，确定这个离开位置的原子的化学势。

但是怎么确定化学势呢？

有人认为应该采用E_F=E_{defect}-\frac{N-1}{N}E_{no defect}的方式，也就是认为\frac{E_{no defect}}{N}是这个原子的化学势。如果对于单个成分的体系来说，这样是可以的；但是如果是对于GaN这种体系还可以吗？在Ga和N这两种成分的化学势相等吗？我觉得应该是可以的，因为一个体系稳定的要求就是两种元素的化学势是相等的，所以这样的公式是比较可靠的。这个公式来源：ab initio calculation of the formation energy of charged vacancies in germanium （感谢enola,http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2440380)

不知各位对此有什么看法?是否同意我的看法呢？

这里讨论的是自发缺陷，而非摻杂缺陷。摻杂缺陷我是认同采用单质（第一种情况）的做法的+适当考虑环境的因素的。

[ Last edited by bingmou on 2010-10-20 at 15:55 ]

回复此楼