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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 » 热点前沿问题讨论 » 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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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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1楼 2014-01-03 19:50:30
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

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。
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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。
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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。
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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
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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。
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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。
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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。
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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。
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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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