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ustbmars

铜虫 (小有名气)

[交流] 【求助】如何使用VASP计算charged defect的形成焓已有5人参与

对离子晶体，例如Al2O3，当需要计算Al+3或O-2离子空位的形成焓时，如何考虑体系的电中性问题？ 敬请指教.
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1楼2010-12-14 04:34:30
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bingmou

金虫 (著名写手)
★
zzy870720z(金币+1):谢谢提示 2010-12-14 09:34:05
体系的电中心不需要你的考虑，VASP会自己加入一个背景抵消的
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2楼2010-12-14 09:28:16
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ustbmars

铜虫 (小有名气)
你说的是在INCAR里通过NELEC设置模拟体系的总价电子数?

但我发现文献里在计算带电缺陷形成焓时, 是利用费米能来调节体系的电中性, 比如下面这篇:

PHYSICAL REVIEW B 80, 064102 2009

是这两种方法都可以, 还是适用场合不同? 能否解释得详细些呢?
引用回帖:
Originally posted by bingmou at 2010-12-14 09:28:16:
体系的电中心不需要你的考虑，VASP会自己加入一个背景抵消的

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3楼2010-12-15 01:12:57
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bingmou

金虫 (著名写手)
★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
cenwanglai(金币+1):谢谢回复。没看明白。 2010-12-15 15:22:44
引用回帖:
Originally posted by ustbmars at 2010-12-15 01:12:57:
你说的是在INCAR里通过NELEC设置模拟体系的总价电子数?

但我发现文献里在计算带电缺陷形成焓时, 是利用费米能来调节体系的电中性, 比如下面这篇:

PHYSICAL REVIEW B 80, 064102 2009

是这两种方法都可以 ...

我看了一下这片文章，明显的是不用费米能来调节体系的电中性而是计算了形成能和费米能的关系。

[ Last edited by bingmou on 2010-12-16 at 13:08 ]
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4楼2010-12-15 15:13:22
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cenwanglai

荣誉版主 (知名作家)

老和山猥琐派九段

优秀版主
★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
sunyang1988(金币+1):谢谢交流 2010-12-15 18:25:49
引用回帖:
Originally posted by bingmou at 2010-12-15 15:13:22:

我看了一下这片文章，明显的是用费米能来调节体系的电中性而不是计算了形成能和费米能的关系。

vasp计算可以预先“设定”费米能？

找这篇文献来看看。
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5楼2010-12-15 15:23:54
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bingmou

金虫 (著名写手)
引用回帖:
Originally posted by cenwanglai at 2010-12-15 15:23:54:


vasp计算可以预先“设定”费米能？

找这篇文献来看看。

写错了，我笨

[ Last edited by bingmou on 2010-12-16 at 13:09 ]
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6楼2010-12-15 18:11:23
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ustbmars

铜虫 (小有名气)
★ ★
zzy870720z(金币+2):鼓励讨论交流 2010-12-16 07:57:27
赫赫,你可能只看了图, 没细看整篇文章吧?  这篇文章计算了形成能与费米能的关系没错, 但也讲到了费米能是让体系保持点中性来确定的. 文章开头在introduction 部分就提到了:

No free carriers are present and the Fermi-level position, determined by the charge neutrality condition, is far from the conduction- and valence-band edges, as expected for an insulator. In the absence of impurities the Fermi-level position will be determined by those native point defects that have the lowest formation energy and opposite charges.

在results部分也写了
Assuming that VH + , Hi−, and VMg2− are the dominant defects and in the
absence of free carriers, the Fermi-level position is determined by the charge neutrality condition which imposes that the total amount of positive charge equal to the concentration of VH +  is equal to the total amount of negative charge the sum of the concentration of Hi− plus twice the concentration of VMg2−.
引用回帖:
Originally posted by bingmou at 2010-12-15 15:13:22:

我看了一下这片文章，明显的是不用费米能来调节体系的电中性而是计算了形成能和费米能的关系。
写错了

[ Last edited by bingmou on 2010-12-15 at 18:11 ]

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7楼2010-12-16 04:58:52
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bingmou

金虫 (著名写手)
★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
zzy870720z(金币+2):鼓励讨论交流 2010-12-16 13:32:37
引用回帖:
Originally posted by ustbmars at 2010-12-16 04:58:52:
赫赫,你可能只看了图, 没细看整篇文章吧?  这篇文章计算了形成能与费米能的关系没错, 但也讲到了费米能是让体系保持点中性来确定的. 文章开头在introduction 部分就提到了:

No free carriers are present and  ...

我是看了整篇文章的！费米能级高低是由于体系的电中性决定，而不是由费米能决定体系的电中性！determined by 不是determine。这里的体系的电中性是指带正电的杂质和负电的杂质要保持电中性，而不是在VASP计算中通过正电背景来保持电中性

[ Last edited by bingmou on 2010-12-16 at 13:10 ]
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8楼2010-12-16 13:04:20
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stractor

金虫 (著名写手)
★ ★
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youzhizhe(金币+1):谢谢交流。 2010-12-16 23:18:17
电中性是自然满足的。只不过电中性可以定费米能级。
电中性就是p-n+sigma[qc(Xq)]=0
p为价带空穴浓度，n为导带电子浓度，c为X处于带来状态q的浓度,sigma对所有Xq求和。
各种缺陷的形成能都与费米能级有关
那么由形成能可以给出浓度进一步给出费米能级。从而给出那种缺陷更稳定。

[ Last edited by stractor on 2010-12-16 at 23:31 ]
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9楼2010-12-16 23:12:22
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ustbmars

铜虫 (小有名气)
同意, 严格来说, 是通过电中性确定费米能级, 而不是费米能级调节电中性.

VASP保持supercell的电中性是为了消除monopole与monopole相互作用对能量的影响, 可以用来计算单个charged defects的形成能. 但实际系统(非模拟supercell) 中, 是不可能存在单个charged defects的, 必须同时存在两个或两个以上带相反电荷的缺陷, 而且这些charged要满足sum(ci*qi)=0的关系. 这里,ci是缺陷i 的摩尔浓度, qi是缺陷i 的价态.

这样理解没错吧?
引用回帖:
Originally posted by bingmou at 2010-12-16 13:04:20:

我是看了整篇文章的！费米能级高低是由于体系的电中性决定，而不是由费米能决定体系的电中性！determined by 不是determine。这里的体系的电中性是指带正电的杂质和负电的杂质要保持电中性，而不是在VASP计算中 ...

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10楼2010-12-18 00:53:48
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