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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 » 偶极矩分析
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QuenZ

金虫 (小有名气)

[求助] 偶极矩分析

请问：CASTEP怎么对材料进行偶极分析？
在光化学反应中，往往需要分析材料的偶极距，因为偶极矩产生的内部电场有利于电荷空穴的分离，我知道CASTEP里面可以进行布局分析（population analysis），从而可以知道原子的价键，这为偶极的分析提供了一个物理量Q（电荷），但是另一个量——r（距离）怎么得到呢？晶体材料中键的取向多而复杂，不好对键进行合成分析，那么怎么进一步可以得到偶极距呢？或者除了通过布局分析，还可以有什么方法得到偶极矩？
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1楼 2012-01-07 21:32:33
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

navyzhang

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
QuenZ(金币+20): ★★★很有帮助 2012-01-11 13:36:23
贺仪(金币+2): 多谢指教！ 2012-01-11 14:15:17
你的方向跟我的方向很接近
我做的一篇工作
你可以参考一下
别忘了引用哦
Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 1286-1292
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3楼2012-01-10 19:51:31
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sunboyccc

铁杆木虫 (正式写手)
★
liliangfang(金币+1): 谢谢交流 2012-01-13 10:15:43
引用回帖:
12楼: Originally posted by QuenZ at 2012-01-12 21:37:40:
现在已经确定CASTEP不能直接算偶极矩了，大概只能自己进行矢量合成计算了，不过真要在晶体结构中去这样算，想死的心都有！因为对于很多多元素的复式格子，元素的化学环境和键的取向还是很复杂的，尽管它有对称性 ...

我看了你说的复杂的格子，并不复杂，另外科研有时花笨功夫得到的，往往是你独有的东西，而商业软件计算得到的，通过相同的设置是大多数人都可以得到的，对于你的结构，所谓的矢量合成只是一些原子矢量坐标的加法而已，不用把每一对电偶极子的方向都写出来，所以与键的具体方向无关，因为已经内含在原子的矢量坐标中啦，矢量加法的结果已经包含两点之间的矢量方向，只考虑离子键共价键就行啦，考虑布居，也不过是每个原子坐标加两次而已，几十个原子小case啦，只是有些繁琐，而且对于晶体而言只算一个有限大的胞就可以啦，说的不对的地方请包涵。
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13楼2012-01-13 08:23:53
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普通回帖

QuenZ

金虫 (小有名气)
求回复
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希望多多交流
2楼2012-01-09 18:46:42
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sunboyccc

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
感谢参与，应助指数 +1
fzx2008(金币+1): 谢谢交流 2012-01-10 21:08:07
QuenZ(金币+10): ★有帮助 2012-01-11 13:36:39
QuenZ(金币+10): ★有帮助 你后面回复的一条没法给金币，就在这条里面追加了 2012-01-12 21:39:02
电偶极矩=电偶极子之一所带电荷乘以电偶极子之间距离，既然能分析出电荷分布，也知道键长，求电偶极矩应该不难吧，四极矩、8极矩可能不好求，不知对不对
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4楼2012-01-10 20:15:35
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uuv2010

荣誉版主 (职业作家)

优秀版主
引用回帖:
4楼: Originally posted by sunboyccc at 2012-01-10 20:15:35:
电偶极矩=电偶极子之一所带电荷乘以电偶极子之间距离，既然能分析出电荷分布，也知道键长，求电偶极矩应该不难吧，四极矩、8极矩可能不好求，不知对不对

根据这个公式应该就可以得到偶极矩了
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5楼2012-01-10 21:09:28
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QuenZ

金虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by navyzhang at 2012-01-10 19:51:31:
你的方向跟我的方向很接近
我做的一篇工作
你可以参考一下
别忘了引用哦
Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 1286-1292

Dear Zhang:
    你的文章我之前已存，却未拜读仔细，听人介绍过是周震老师课题组。我当时看到文章时觉得很震惊，BiOX系列的材料深入计算的不多，而你文章里做的计算比黄文来老师以前做的又更进了一层，连氧空位都分析了，对我们实验方面（我也在做卤氧铋系列的材料）有很大的指导意义。现又回头细读了遍，还是想先请教下偶极矩是怎么得到的？
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6楼2012-01-11 13:29:30
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QuenZ

金虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by sunboyccc at 2012-01-10 20:15:35:
电偶极矩=电偶极子之一所带电荷乘以电偶极子之间距离，既然能分析出电荷分布，也知道键长，求电偶极矩应该不难吧，四极矩、8极矩可能不好求，不知对不对

你说得很对，四极距、八极距我也不清楚，不过可能相比于偶极矩项，这两项可以忽略。但我问题里面提到的就是想避开直接使用这个公式，因为晶体里面的键比较复杂，需要逐一对这些键的取向进行合成，也就是对r这个矢量进行合成，我总觉得这个办法是不是太原始了，不知道软件计算中有没有更直接点的？
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7楼2012-01-11 13:34:26
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QuenZ

金虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by uuv2010 at 2012-01-10 21:09:28:
根据这个公式应该就可以得到偶极矩了

呵呵，如果软件确实无法直接分析，那也许只好用这个原始的方法了。
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8楼2012-01-11 13:35:30
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navyzhang

木虫 (正式写手)
★
liliangfang(金币+1): 嘻嘻交流 2012-01-11 20:23:32
引用回帖:
6楼: Originally posted by QuenZ at 2012-01-11 13:29:30:
Dear Zhang:
    你的文章我之前已存，却未拜读仔细，听人介绍过是周震老师课题组。我当时看到文章时觉得很震惊，BiOX系列的材料深入计算的不多，而你文章里做的计算比黄文来老师以前做的又更进了一层，连氧空位 ...

你仔细看看文章，实际上从晶格中取出的的由BiOX构成的多面体结构（文献中有图），多面体结构的几何特性以及密立根布居可有计算得到，然后根据偶极矩的定义（如其他人所说），算出偶极矩的值。
文章本身，也没那么高的高度，你过奖了，不过还是感谢你的肯定。
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9楼2012-01-11 15:55:39
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QuenZ

金虫 (小有名气)
引用回帖:
9楼: Originally posted by navyzhang at 2012-01-11 15:55:39:
你仔细看看文章，实际上从晶格中取出的的由BiOX构成的多面体结构（文献中有图），多面体结构的几何特性以及密立根布居可有计算得到，然后根据偶极矩的定义（如其他人所说），算出偶极矩的值。
文章本身，也没那 ...

VASP也不能直接得出偶极矩的数值？
这么说，你是只取一个BiO4X4结构单位，代表一个单胞BiOX进行计算偶极？具体的计算，是根据密立根电荷和键长分别计算出各个取向的偶极，再进行偶极的矢量合成，得到一个BiO4X4结构的偶极，是吗？
卤氧铋各元素比为1:1:1的计算还好说点，但如果要分析其他比例的就比较困难了，比如Bi3O4Cl (元素比为3:4:1) 的体系，化学键有点复杂，而且如果要比较偶极在1:1:1和3:4:1的氯氧铋中的不同，所取的多面体结构单元的大小或体积也得保持一致吧？这样的话，偶极计算显得很复杂嘞。
附件中是Bi3O4Cl 的结构图
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  • 附件 1 : Bi3O4Cl.jpg
    • 2012-01-11 17:33:07, 1.68 M
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10楼2012-01-11 17:33:41
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