应《网络安全法》要求，自2017年10月1日起，未进行实名认证将不得使用互联网跟帖服务。为保障您的帐号能够正常使用，请尽快对帐号进行手机号验证，感谢您的理解与支持！

24小时热门版块排行榜    

小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » QE(Pwscf) » 建立石墨烯（Graphene）的模型
51/1返回列表
查看: 16270  |  回复: 26
只看楼主 @他人 存档 新回复提醒 (忽略) 收藏    在APP中查看
【奖励】 本帖被评价19次，作者souledge增加金币 14.6 个
当前只显示满足指定条件的回帖，点击这里查看本话题的所有回帖

souledge

专家顾问 (著名写手)

[资源] 建立石墨烯（Graphene）的模型

现在石墨烯很火，虽然本人不是做这个方向的，但是偶尔也尝试下。
但是惊奇的发现，一个建模问题居然难倒了N多人，还讨论来讨论去的，实在有点无语，事实上，只要对晶体学的知识比较熟悉，自己画那么一层六方框框出来，然后把六方坐标轴在六方晶系常作原点的地方试几下，这个问题就解决了。
好吧，我不得不多说一句，晶体学是建模的基本功，虽然Materials Studio或者其他工具可以让建模变得轻松惬意，但是没有这些基础的知识，谁也无法保证建出来的模型是中看还中用的～
直接说建模的结论了，石墨烯中的碳原子位置是与六方二硼化钛中的硼原子完全等价的。
在PWscf中建模时（也包括其他所有的第一性原理软件输入文件），只能针对14种布拉菲格子的原胞基矢来建立，而空间群的对称性都是再软件计算时进行分析的。
所以，如果写为某空间群形式，石墨烯中等价位置其实只有一个，但是作为一个原胞，就必须是两个，因为对称性没有空间群中那么完善，需要自己补充。
所以首先建立六方的坐标：
CODE:
ibrav = 4,
celldm(1) = a*sqrt(3),
celldm(3) = N,

其中a是石墨烯中两个相邻碳原子的距离，N可以设置的足够大。
而如果手动指定基矢，则是：
CODE:
ibrav = 0,
celldm(1) = a*sqrt(3),
CELL_PARAMETERS cubic
1.0  0.0  0.0
-0.5  sqrt(3)/2  0
0.0  0.0  N

第二个方法适用于所有的第一性原理软件输入文件建模。
然后是原子位置：
CODE:
ATOMIC_POSITIONS crystal
  C  2/3  1/3  1/2
  C  1/3  2/3  1/2

把C放再Z轴中间是为了在可视化软件中易于观察和调节角度（当然，Z轴位置在哪里都是同样的计算结果）。
如此，就可以得到简单的石墨烯原胞模型：

不放心可以看沿X和Y轴方向扩展的结构：

扩展一下，如果是Abinit，可以建模为：
CODE:
acell  2*a*sqrt(3)  N
rprim
1.0  0.0  0.0
-0.5  sqrt(3)/2  0
0.0  0.0  1.0
natom  2
ntypat  2
znucl  6
typat  1  1
xred
  1/3  2/3  1/2
  2/3  1/3  1/2

而ELK，则可以是:
CODE:
scale
  a*sqrt(3)
avec
  1.0  0.0  0.0
  -0.5  sqrt(3)/2  0
   0.0  0.0  N
atoms
1
'C.in'
2
0.3333333333  0.6666666667  0.0000000000  0.0000000000  0.0000000000  0.0000000000
0.6666666667  0.3333333333  0.0000000000  0.0000000000  0.0000000000  0.0000000000

VASP的POSCAR：
CODE:
Graphene
  a*sqrt(3)
        1.0  0.0  0.0
        -0.5  sqrt(3)/2  0
         0.0  0.0  N
  2
Direct
   1/3  2/3  1/2
   2/3  1/3  1/2

最后是CASTEP的*.cell文件：
CODE:
%BLOCK LATTICE_CART
  a*sqrt(3)  0.0  0.0
  -a*sqrt(3)/2  a*3/2  0
  0.0  0.0  N
%ENDBLOCK LATTIC_CART
%BLOCK POSITIONS_FRAC
  C  1/3  2/3  1/2
  C  2/3  1/3  1/2
%ENDBLOCK POSITIONS_FRAC

注：除Abinit外，其他软件不具备计算除法和开方的功能，所以要把分数和无理数替换为有效数字稍微多一点的小数形式
回复此楼

» 收录本帖的淘帖专辑推荐

锂电收藏 石墨烯小百科 第一性原理 第一性原理相关文档
晶体模型计算分析 第一性原理计算经验 VASP资料 石墨烯模拟计算
科研软件小神器 量化软件 第一性 计算化学
科研 学习贴 田凯 爪机党
第一性原理计算 纳米材料 石墨烯 第一性原理
画图 每日新知识

» 猜你喜欢

» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)

» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:
1楼 2012-01-25 00:47:12
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

奔跑的爷们

银虫 (正式写手)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

楼主大神！解决了我一个难题！小红花一朵奉上
赞一下 回复此楼
20楼2013-09-29 17:01:38
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
查看全部 27 个回答

yibabamsini

金虫 (小有名气)

★★★ 三星级,支持鼓励

虽然看不太懂，但觉得楼主的思维方式很正确，有道理，赞一个
赞一下 回复此楼
2楼2012-01-25 11:18:14
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

独唱团

金虫 (正式写手)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

学习了。。。。。
回复此楼
6楼2012-02-20 22:59:29
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖

flymice

金虫 (著名写手)

★★★★★ 五星级,优秀推荐

晶体基础不好的人伤不起呀。
赞一下 回复此楼
7楼2012-03-06 15:51:51
已阅   回复此楼   关注TA 给TA发消息 送TA红花 TA的回帖
查看全部 27 个回答
☆ 无星级 ★ 一星级 ★★★ 三星级 ★★★★★ 五星级
普通表情 龙 兔 虎 猫 高级回复 (可上传附件)
最具人气热帖推荐 [查看全部] 作者 回/看 最后发表
[基金申请] 有没有仍没收到信息的 +3 德尚中行 2026-08-27 3/150 2026-08-28 15:24 by rongshuxia
[基金申请] 麻烦专家们看看评委们的意见（F口面上） +4 gdd2018 2026-08-28 9/450 2026-08-28 14:22 by jklily
[基金申请] 2026年叶企孙基金 +3 bud_bud 2026-08-27 6/300 2026-08-28 11:53 by bud_bud
[基金申请] 国自然面上复盘~欢迎讨论 (金币+5) +12 晴天加油 2026-08-26 13/650 2026-08-28 11:32 by skyjudy
[基金申请] 基金未中，这种答复是模板吗？ +5 zhaosm1982 2026-08-27 6/300 2026-08-27 16:00 by lfy8008
[基金申请] 怎么看青基中了没有啊 +5 叶九微 2026-08-26 5/250 2026-08-27 10:35 by l_zh2008
[基金申请] 为什么 国际(地区)合作与交流项目 没有放榜？ 10+3 majunge000 2026-08-26 11/550 2026-08-27 08:42 by 北京莱茵编辑
[基金申请] 我不理解！ +15 Edward_pc 2026-08-26 23/1150 2026-08-26 20:34 by zzuzxg
[基金申请] 2026年的国家社科基金项目通讯评审的新规则与新动向、新挑战 +7 process2012 2026-08-23 10/500 2026-08-26 19:23 by hmhminy
[基金申请] 系统查不到 +10 董八千 2026-08-26 10/500 2026-08-26 16:30 by Equinoxhua
[基金申请] 2026年8月25日国自然放榜前突然收到列入评审专家邮件，有关系吗？ +25 木水思豆 2026-08-25 28/1400 2026-08-26 14:53 by draco1987
[基金申请] 出来了 +9 trojank 2026-08-26 9/450 2026-08-26 14:25 by 宝贝虫子
[基金申请] 国合里面能看到了 +7 一怀馨秋 2026-08-26 7/350 2026-08-26 11:23 by zhaosm1982
[基金申请] 项目信息和经费信息在系统里都可以看到了 +6 wittyboy 2026-08-26 14/700 2026-08-26 10:55 by wittyboy
[基金申请] 今天务委会开完了，明天出结果吗 +19 angus9576 2026-08-25 23/1150 2026-08-26 10:03 by zp519
[职场人生] 学生撞见辅导员送外卖，第二天全班都沉默了 +3 鲸鱼融金_浙江_� 2026-08-22 3/150 2026-08-26 09:01 by zzuzxg
[基金申请] 国合现在查不到了吗？ +10 chengyan1220 2026-08-24 20/1000 2026-08-26 08:57 by peasantsprig
[基金申请] 牛来！米来！面来！ +8 beefly 2026-08-26 8/400 2026-08-26 08:37 by xuzhipiao
[基金申请] 在坚冰还盖着北海的时候，我看到了怒放的梅花。 (金币+10) +6 ziyangfang 2026-08-25 9/450 2026-08-25 20:26 by huagongfeihu
[基金申请] 某些机构，以效率低为荣，以效率低作为存在感 +9 yuleib84 2026-08-25 10/500 2026-08-25 17:14 by alexon
信息提示
关闭
请填处理意见
关闭