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dd5818银虫 (正式写手)
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abinit计算晶体生成焓的问题讨论 已有1人参与
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问题： 1、用abinit能否计算晶体的生成焓 2、如果能计算，计算原理是什么 3、是否需要计算总能量之前进行结构优化 4、如果反应物中包含气体，该怎样处理 如Cl2(g)+Na(s)-->NaCl(s)，中NaCl(s)的生成焓 5、有总能量差计算出的是0K 0KP下的完美晶体的生成焓，如果想获得标准生成焓该怎样处理 |
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LZ的专业是热力学，那就应该很清楚。比如NaCl，其生成焓就是： dH_{NaCl} = H_{NaCl} - ( H_{Na} + 0.5*H_{Cl2} ) 其中，Na是0K时的最稳定结构，如果弄不清楚究竟是P6_3/mmc还是Im3m的话，就分别计算，取平均每个Na原子能量最低的结构。 至于含有气体时，如果不考虑分压，那么H = U，即内能；如果考虑分压，则是H = U + PV。所以，0K, 0GPa时得到的其实是内能。 如果要得到给定压强的焓，则是靠U + PV的方法，这需要EOS拟合；如果需要给定温度的焓，在半熔点之下可以使用谐波声子+准谐近似求得振动内能，如果高于半熔点低于熔点，则要考虑谐波声子+准谐波近似，非谐声子，电子三者对内能的贡献。 如果要非0K非0GPa的计算，把上面的结合起来就OK了~ |
2楼2011-12-18 00:35:55
dd5818
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3楼2011-12-18 09:50:39
dd5818
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H2在0K时也认为是气体状态，所以直接计算气体分子的总能即可。事实上，如果考虑configurational entropy的贡献，相比于H2本身的总能来说，也是非常小的，毕竟气体分子之间的距离很远，可以认为没有什么相互作用。如果要考虑温度，最简单的，可以考虑理想气体模型，PV=nRT，通过恒容还是恒压还是绝热就是LZ自己掌握了。 并且，通过统计热力学也知道，不同于固体，气体中transition对自由能的贡献要远大于vibration，rotation等的，所以也可以套用统计热力学的模型来模拟给定温度和压强的气体。 至于结构优化，是必须要有的。但是结构优化建议是在测试参数收敛，并且使用EOS拟合后，于EOS的V0点进行优化，以防止Pulay力导致的结果不准确问题。 晶格常数是第一性原理计算值，计算理论和过程本身就有很多近似，而计算本身也存在着一定的误差，并且cif中的实验值基本都是298K的数据，从0K到298K显然还有热膨胀效应。所以一般根据统计学的结论，偏差在5%之内是完全可以接受的。另外，进行EOS的另外一个好处是，体模量对晶格常数的偏差比晶格常数本身要敏感一些，通过对比第一性计算体模量与实验体模量值，也是能够确定计算的参数（或者赝势质量）是否合理的一个重要标准。 最后，Abinit是第一性原理计算软件，不是晶体计算软件，该软件对于非晶态、低维材料、分子也都可以进行计算的，关键就看是想计算什么，怎么建立模型，模型是否合理了。 |
5楼2011-12-18 11:53:38
dd5818
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