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北京石油化工学院2026年研究生招生接收调剂公告
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银河外的孤星

银虫 (小有名气)

[求助] 第一原理,掺杂计算,如何确定应该具体替代哪几个原子? 已有3人参与

大家好,我建立的模型如图所示。晶体的分子式为A3B2O8,一个晶胞中含有四个分子,即12个A原子,8个B原子和32个O原子。现在我要用C原子对A原子进行替换。但是一个晶胞中有12个A原子,如果掺杂浓度是1/12,那么我是不是就有12种替换方式啊?如果掺杂浓度是2/12,那么我的替换方式是不是就是[C12(下标)2(上标)]=66种;如果掺杂浓度为3/12,那么我的替换方式是不是就是[C12(下标)3(上标)]种啊?。。。。
同理,我要用D原子替换B原子,掺杂浓度为1/8时,就有8种掺杂方式;浓度为2/8时,就有[C8(下标)2(上标)]种方式。。。。。
如果是这样的话,我是不是应该把所有的可能性都算一下呢?还是设计好掺杂浓度,随意取代一定数量的原子呢?还有,如果随便取代一定数量的原子,每次选取的原子不同,计算的结果岂不是也有很大的差别?(比如取代2个相邻的A原子和取代2个离的很远的A原子,计算的结果能一样吗?)
那样的话计算就太繁琐了啊,而且计算量也太大了啊,而且取代时很容易弄错。
请问各位,我在掺杂的时候到底应该怎么办?怎么确定应该具体替代哪些原子?
第一原理,掺杂计算,如何确定应该具体替代哪几个原子?
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KalaShayminS

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
liliangfang: 金币+1, 谢谢交流 2014-01-05 17:16:31
这确实是很头疼的问题,理论上要做完美确实得把所有可能的排列组合全算一遍。
不过一般是有趋势的,譬如两个掺杂原子很可能就是离得越远(近)越好,可以靠计算一定数量的结构进行说明。
另外不至于需要C12,因为很多都是重复的。
7楼2014-01-04 20:15:24
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银河外的孤星

银虫 (小有名气)

引用回帖:
7楼: Originally posted by KalaShayminS at 2014-01-04 20:15:24
这确实是很头疼的问题,理论上要做完美确实得把所有可能的排列组合全算一遍。
不过一般是有趋势的,譬如两个掺杂原子很可能就是离得越远(近)越好,可以靠计算一定数量的结构进行说明。
另外不至于需要C12,因为 ...

谢谢了。可能需要依据对称性来操作。
8楼2014-01-05 11:45:02
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普通回帖

银河外的孤星

银虫 (小有名气)

大家踊跃发言啊,怎么这么冷清。
2楼2014-01-04 09:42:24
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鹰羽龙

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
liliangfang: 金币+1, 谢谢交流 2014-01-05 17:16:11
先看看你的晶胞中有几种不等价的A,C掺杂就有几种可能性,1/12的掺杂比例已经比较高了,能说明问题就行了,没有必要再算2/12,3/12....,D掺杂B同理
3楼2014-01-04 10:43:29
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零下1℃

铁虫 (正式写手)

【答案】应助回帖


感谢参与,应助指数 +1
liliangfang: 金币+1, 谢谢交流 2014-01-05 17:16:22
我的理解是这样的,首先我们要明白计算模拟的意义,它本身就是一个模拟,与实际情况还是有差距,也可以理解是一种理想状态。所以,我们既不能脱离实际又不能完全模仿,想掺杂这种问题,我的思路就是找出几个代表性的位置,掺杂几个原子就可以。比如,研究杂质原子的影响,我就掺杂两个,这两个原子就在近邻,此近邻,最近邻都算一下,比较就可以说明问题。
4楼2014-01-04 13:25:59
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银河外的孤星

银虫 (小有名气)

引用回帖:
3楼: Originally posted by 鹰羽龙 at 2014-01-04 10:43:29
先看看你的晶胞中有几种不等价的A,C掺杂就有几种可能性,1/12的掺杂比例已经比较高了,能说明问题就行了,没有必要再算2/12,3/12....,D掺杂B同理

谢谢回复,可能我的表述有些问题,确切的讲我计算的不能叫做掺杂,应该是(AxC1-x)3B2O8固溶体,通过固溶度的变化看材料性能的改变。所以掺杂量比较高。不知你遇到过这个问题吗?可不可以通过几何优化后的能量比较,来选择最稳定的一种掺杂方式。我现在只算了一个晶胞,里面就有52个原子了,电脑配置一般,计算量较大,所以我在想如果每一种都试一下,可能几年都算不完。
5楼2014-01-04 16:08:37
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银河外的孤星

银虫 (小有名气)

引用回帖:
4楼: Originally posted by 零下1℃ at 2014-01-04 13:25:59
我的理解是这样的,首先我们要明白计算模拟的意义,它本身就是一个模拟,与实际情况还是有差距,也可以理解是一种理想状态。所以,我们既不能脱离实际又不能完全模仿,想掺杂这种问题,我的思路就是找出几个代表性的 ...

我认为,如果不知道原子优先取代哪个位置,那么接下来的工作即使做了也可能白做。所以,我认为这是一个很重要的问题。在人为可控的情况下,虽然说是模拟,但是也要尽可能接近事实,模拟计算更应该如此,这关系到后来工作是否有意义。不知这个问题你遇到过吗?可不可以通过几何优化后的能量比较,来选择最稳定的一种掺杂方式。
6楼2014-01-04 19:05:26
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银河外的孤星

银虫 (小有名气)

各位,谁遇到这个问题,大家相互讨论啊。有没有什么技巧相互交流。
9楼2014-01-05 11:46:11
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银河外的孤星

银虫 (小有名气)

10楼2014-01-05 20:14:11
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