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xycqy

铜虫 (初入文坛)

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[交流] 缺陷结合能和形成能

小弟最近弄些缺陷的计算，读了一些文献关于缺陷来说总提到一个形成能和结合能。自己目前的理解是，结合能越大，越容易形成这种缺陷，形成能越小，也越容易形成。现在想算在含有一个空位的Fe的超胞中掺杂He，计算He和空位结合形成He-V复合体的结合能。看了好多文献都不太明白，而且算出来He和空位结合后的能量要比结合之前高，实验结果是He-V复合体很稳定，而且很容易形成，结合能比较高。有没有算过缺陷的大牛指点一下呢？结合能和形成能究竟有啥不一样呢？谢谢

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1楼 2011-12-05 22:29:09

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valenhou001

至尊木虫 (职业作家)

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★ ★ ★ ★
xycqy(金币+2):谢谢参与
xycqy(金币+5): 很有用的信息，我会尝试一下。文章出来烦请您给我发一份，不胜感激！ 2011-12-06 10:13:50
fzx2008(金币+3): 谢谢指教 2011-12-06 10:26:25

本人同合作者刚好做一个工作，研究掺杂原子与材料的本征缺陷(比如空位等)之间的相互作用。把一些形成能的公式相互捣腾，弄出了几个能说明问题的公式。这些公式捣腾起来很简单，但是它们可广泛用于掺杂和缺陷研究里面类似的问题。等文章出来了,再贴出来供你参考。

就你的问题而言：
关键的要计算的量是：He间隙与Fe里面空位的相互作用能，它可以采用下面的公式来计算：
E_int (He---V) = E(He+V) + E_0 -[ E(He) + E(V) ]
这里E(He+V)是含He和空位的体系的总能，E_0是完整晶格的超原胞的总能，
E(He)是没有空位的体系里面掺杂一个He的总能， E(V)是体系含有一个空位的情况下的总能。
如果E_int (He--V)是负的，说明 He--V之间的相互作用是吸引的，说明He趋向于空位的地方。如果是正的，那就是排斥的，也表明He趋向于远离空位的地方。对此公式还有更多的理解，比如比如它反映了形成空位前后，He间隙的形成能的变化；He间隙进去后，空位形成能的变化。