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银虫 (小有名气)

[交流] 【求助】VASP 计算分子解离能问题,为什么总是出错 已有4人参与

最近算了几个分子的解离能,包括F2 ,Cl2, H2分子,只有H的结果与实验值吻合较好。我的计算公式是Edis= E(molecule) -2 E(atom)。 其中,H2分子以及F,Cl,H计算时加了自旋,Cl2 和F2分子没有加自旋。结果Cl2和F2的结果比实验值大了1点几个eV, H2解离能算出来4.6左右,与实验值4.4左右还算对应不错。
请问有人遇到过类似问题吗?


以下是从别人的帖子转过来的,我也用的类似的方法:

------------------------------------------------------------------------------------
氢气分子的解离能,也就是结合能,根据资料中给出的是约4.48eV。(G. Kresse & J. Hafner, Surface Sci. 459 (2000) 287)
   
  为此,首先要计算一个氢气分子的孤立能量,再减去两个孤立氢原子能量,将得到氢气分子的结合能。
   
  先计算单个原子能量,选取PAW_PBE文件夹下的H下面的POTCAR
  用到的其他输入文件如下:
  INCAR:
  SYSTEM = H atom in a box
  ISMEAR = 0 ! Gaussian smearing
  SIGMA = 0.01
  ENCUT = 350.0

  KPOINTS:
  Automatic mesh
   0
   Monkhorst Pack
   1 1 1
   0. 0. 0.
   
  POSCAR:
  H atom in a box
  1.0 ! universal scaling parameters
  7.0 0.0 0.0 ! lattice vector a(1)
  0.0 8.0 0.0 ! lattice vector a(2)
  0.0 0.0 9.0 ! lattice vector a(3)
  1 ! number of atoms
  cart ! positions in cartesian coordinates
  0 0 0

  用上述文件计算得到 TOTEN(H) = +0.000854eV (H atom),用PAW_GGA得到类似结果。
   
  然后计算氢分子能量,用类似的输入文件:
  INCAR:
  SYSTEM = H2 dimer in a box
  ISMEAR = 0 ! Gaussian smearing
  NSW = 5 ! 5 ionic steps
  IBRION = 2 ! use the conjugate gradient algorithm
  ENCUT = 350.0
  POTIM = 0.1

  KPOINTS:
  Automatic mesh
   0
   Monkhorst Pack
   1 1 1
   0. 0. 0.

  POSCAR:
  H2 molecule in a box
  1.0 ! universal scaling parameters
  8.0 0.0 0.0 ! lattice vector a(1)
  0.0 8.0 0.0 ! lattice vector a(2)
  0.0 0.0 8.0 ! lattice vector a(3)
  2 ! number of atoms
  cart ! positions in cartesian coordinates
  0 0 0 ! first atom
  0 0 0.5 ! second atom

   根据定义,E=-(TOTEN(H2)-2*TOTEN(H)) = 6.68eV,键长 = 0.75102 A。比文献中的结合能大了不少。 出现上述结果的原因是在计算单个H原子能量的时候没有指定基态为spin polarized state。为了得到正确的解离能,计算单个H原子能量的时候需要指定ISPIN=2。加上以上的tag后,TOTEN(H atom [spin-polarized])=-1.10351 eV,用公式重新计算解离能:

  E_binding=-(TOTEN(H2)-2*TOTEN(H [spin-polarized ])) = 4.48eV
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stractor

金虫 (著名写手)

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mazuju028(金币+1):谢谢交流 2010-11-02 18:02:22
你怎么计算单个孤立原子的能量的?计算H原子要SPIN=2,F,Cl 也要。
2楼2010-11-02 16:16:53
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first_yg

银虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by stractor at 2010-11-02 16:16:53:
你怎么计算单个孤立原子的能量的?计算H原子要SPIN=2,F,Cl 也要。

孤立原子计算时候都是ISPIN=2的。
3楼2010-11-02 20:07:58
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yidiandian2703

铁虫 (小有名气)

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bingmou(金币+1):感谢交流 2010-11-02 21:00:21
我算过分子的解离能,也是比实验值大很多。
4楼2010-11-02 20:29:28
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bingmou

金虫 (著名写手)

★ ★
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ym23(金币+1):多谢指导 2010-11-02 21:53:34
我觉得这种和实验值直接比较,对于DFT来说还是比较困难,而且精度也没有HF来的高。
这也是DFT的一个问题,能量的误差有10%到50%的误差都是正常的,所以现在很多人都集中在计算能量的差值上。
5楼2010-11-02 21:01:38
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first_yg

银虫 (小有名气)

引用回帖:
Originally posted by bingmou at 2010-11-02 21:01:38:
我觉得这种和实验值直接比较,对于DFT来说还是比较困难,而且精度也没有HF来的高。
这也是DFT的一个问题,能量的误差有10%到50%的误差都是正常的,所以现在很多人都集中在计算能量的差值上。

看来也只能这样认为了,但是为什么H2的误差很小,Cl或 F就不行,是因为电子多?
6楼2010-11-02 21:37:49
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stractor

金虫 (著名写手)

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zzy870720z(金币+1):谢谢指点 2010-11-03 08:00:05
Cl2的基态是不是单重态(就是ISPIN=1)?
你加上ISPIN=2试试。
7楼2010-11-02 23:27:58
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