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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 » 计算Cu表面能,为什么不随层数增加而减少?反而逐渐增加?
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supermicro

新虫 (初入文坛)

[求助] 计算Cu表面能,为什么不随层数增加而减少?反而逐渐增加?

想分别计算Cu,Al,超晶胞层数对表面能影响,也就是确定做几层晶胞.用的是彭平的一篇论文里的公式:表面能=1/2S(超胞表面积){E(n层表面总的能量)-n(n层超胞原子数)*单一原子的化学势},单一原子化学势是计算了一个原子的晶胞的energy得到的，铜和铝分别是-1349.42ev，Al是-56.967ev，请问，这么算化学势代这个公式对不对啊？结果上Al表面能是随层数增加变少了，但是Cu却越来越大，而且，和文献里的Ni的表面能相比，噢算出来的都特别大，不知道问题是出在哪里？请高手帮忙解答疑惑
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1楼 2011-07-18 20:52:38
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supermicro

新虫 (初入文坛)
E(n层表面模型的总能)是这样计算的:取1x1x n 建立超胞,切001面,作为建层的layer1,真空层设10.0a,然后用castep算totle energy,就是作为E(n层表面模型的总能),这样对不对?面积就算单胞的面积Cu是3.61A的平方.
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2楼2011-07-19 10:26:38
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uuv2010

荣誉版主 (职业作家)

优秀版主
★
ellsaking(金币+1): 谢谢交流 2011-07-19 14:44:31
这个公式是可以的啊，是不是计算中出现了什么问题没有注意到？
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3楼2011-07-19 13:41:37
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supermicro

新虫 (初入文坛)
我老师说原因应该是:建好超胞应该先结构优化,在算它的总能量,因为层数少的表面模型结构会有歧变,请问是不是这个原因?我现在用castep重新做结构优化,但是不知道为什么非常慢,用16个cpu的机子,算含8个Cu原子的表面模型晶体,一天都没算完,之前建好直接算能量时是非常快的.有点想放弃了,请问建界面模型时,超胞的层数影响很大么?我看文献有的是专门算得,有的也没算,有必要做这个工作么?
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4楼2011-07-20 10:20:52
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uuv2010

荣誉版主 (职业作家)

优秀版主
是的，有影响，需要做测算。
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5楼2011-07-20 14:54:49
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liancsh

铜虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
贺仪(金币+1): 多谢参与！ 2011-07-20 19:09:52
supermicro(金币+4): aa 2011-07-24 20:27:44
引用回帖:
Originally posted by supermicro at 2011-07-20 10:20:52:
我老师说原因应该是:建好超胞应该先结构优化,在算它的总能量,因为层数少的表面模型结构会有歧变,请问是不是这个原因?我现在用castep重新做结构优化,但是不知道为什么非常慢,用16个cpu的机子,算含8个Cu原子的表面模 ...

"用16个cpu的机子,算含8个Cu原子的表面模"

你用的cpu个数太多了，我算20多个原子的体系，4个cpu就够了。cpu太多，计算时cpu之间的沟通就会很耗时，反而影响计算效率。你可以用4个或2个试试，会比原先快的。
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6楼2011-07-20 16:33:45
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supermicro

新虫 (初入文坛)
cpu的事是对的,感谢提醒!
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7楼2011-07-21 18:01:03
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yindeqiang

银虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
zzy870720z(金币+2): 鼓励交流 2011-07-23 16:50:43
我的理解是：随着层数的增加，表面能逐渐增加是对的，但会趋向于一个值，即达到瘦脸。因此表面能的计算常常用来确定表面的厚度，即用几层表面可以代替体材料。
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8楼2011-07-23 15:52:54
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supermicro

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
Originally posted by yindeqiang at 2011-07-23 15:52:54:
我的理解是：随着层数的增加，表面能逐渐增加是对的，但会趋向于一个值，即达到瘦脸。因此表面能的计算常常用来确定表面的厚度，即用几层表面可以代替体材料。

请问怎么解释表面能的随层数增加的趋势的原理,因为之前我看的文献里,表面能是随层数增加而减少,如果,递增能解释得通的话最好,这样结果就可以用了,还请指导一下
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9楼2011-07-24 11:37:55
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liancsh

铜虫 (小有名气)
★ ★ ★
franch(金币+3): 谢谢回帖交流 2011-08-02 17:37:53
引用回帖:
9楼: Originally posted by supermicro at 2011-07-24 11:37:55:
请问怎么解释表面能的随层数增加的趋势的原理,因为之前我看的文献里,表面能是随层数增加而减少,如果,递增能解释得通的话最好,这样结果就可以用了,还请指导一下

我认为表面能随层数增加或是减少不是重点，关键是随着层数的增加，表面能收敛到多少mev以内，这个标准有些文献是会明确给出的。层数较少时，表面的量子尺寸效应很大，影响体系的能量，做表面能收敛计算的目的就是将量子尺寸效应对体系能量的影响降到最低。
另外，注意一点，表面能可以有多种单位，如：ev/atom，ev/埃平方，J/m2，与文献中数据比较时，要留心一下具体单位。
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10楼2011-08-02 11:15:08
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