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cenwanglai

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老和山猥琐派九段

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[交流] 看看别人仅用VASP做DOS计算发好文章（两篇PRL）已有17人参与

第一篇：2009年的，提出金属-非金属共掺杂提高TiO2光解水能力的DFT证据。

上面这段文字中的charge-compensated donnor-acceptor是什么意思？在这篇文章中N-V（Nb）配对，N相对TiO2中的O缺1个电子，V相对Ti多一个电子；C-Cr(Mo)配对,前者相对O少两个电子，后者相对Ti多两个电子。非金属掺杂元素所少的电子数正式过渡金属掺杂原子所多出的电子数，这就是所谓的charge-compesated donnor-acceptor? 文中把这种成对掺杂称为passivated codoping,直接翻译为“钝化共掺杂”，这个概念怎么理解？常说的charge compensated effect 是什么？

上面这段文字中作者们计算过渡金属dns0组态的d轨道本征值。这个是怎么做的？这篇文章是用VASP算的，VASP有这个功能吗？这个与对PDOS的d轨道部分做数值积分应该是一样的吧？

第二篇：2011年的，提出非金属掺杂TiO2形成双holes耦合调控TiO2带隙宽度的DFT证据。这篇文章实际上做的不是DOS计算，而是能带和吸收光谱计算。

比较这篇文章的Fig 1和Fig3，可以看到作者把间隙态清晰的在能带结构中做了标示。每条能带最多可以填充两个电子。Fig 3a中的a1态是半充满的，e的两条能带是全充满的。而Fig 3b中两条ea带是全充满的。这里提供了一个分析和指认能带归属范例。但是Fig 3没有给出费米能级。我猜Fig 3a中费米能级通过a1，Fig 3b和c中费米能级在ea与导带之间。

在这里的能带结构图中，没有标注费米能级位置和横坐标展开K点顺序。这样都可以。看来写文章重在阐述“新的发现”。细枝末节的东西，能省则省。

上面计算掺杂TiO2的吸收光谱的时候，对以单个N原子掺杂TiO2光谱的计算，文中特别强调让N多带一个负电荷。这是为什么呢？

提两个一般性问题：

（1）通过掺杂调整半导体禁带宽度，这个是早就写进教材中的“常识”。第一篇文章到底给出了什么特别的，新奇的，但是也有一定普遍指导意义的东西呢？

或者只是因为这篇文章做的体系联合了TiO2+光催化分解水+非金属掺杂的试验研究等当时热门的话题。

（2）第一篇文章中没有给出非金属-金属共掺杂的几何结构。没有给出掺杂原子取代相对位置。这个可以吗？

[ Last edited by cenwanglai on 2012-2-5 at 12:54 ]

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1楼2012-02-04 20:59:12

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sl6422431

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I have not read all your question, but I do know something to answer your question about 'why add one more electron in N's orbital when calculate XAS'.
This method is usually called 'supercell approximation', it is very useful when you wan to calculated optical properties like absorb spectrum, by making fake excited state.
Firstly, you have to make a supercell, in the case from that paper, I guess they already created a supercell in the order to dope the system.
Secondly, by removing one electron from the inner cell of N and add it to the valence shell, to simulate the excited state.
Thirdly, calculate the spectrum of the supercell, it will fit experimental results very well.