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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 » Vasp&MedeA » VASP引入空穴以及电子的一些问题
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scpchaos

新虫 (初入文坛)

[求助] VASP引入空穴以及电子的一些问题

关于VASP中如何引入空穴和电子论坛上有过讨论：
http://muchong.com/html/201106/3322747.html
但我还是有一些问题：
如果我要研究Au/TiO2 的光催化，那么我需要引入一个空穴和一个电子。如果我只关心电子，用NELECT来引入电子的话，根据
http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp ... LDIPOL_EPSILON.html
Total energies from charged slab calculations are hence useless, and can not be used to determine relative energies.
如果是这样的话，原文为何还能计算能量呢？

如果我希望引入的电子停留在Au上的话，有什么办法呢？
谢谢！
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1楼2014-01-16 23:41:24
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匿名

用户注销 (小有名气)
送红花一朵
本帖仅楼主可见
7楼2018-10-08 08:35:21
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gump_813

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
scpchaos: 金币+10, ★★★很有帮助 2014-01-17 04:06:11
sunyang1988: 金币+2, 谢谢交流 2014-01-17 13:54:41
scpchaos: 金币+20, ★★★★★最佳答案 2014-01-18 07:50:03
只是说vasp里面没有方法修正能量charged slab得能量 有些其他方法可以的 但是都比较难弄 需要比较好的理论和编程基础 楼主可以看看这两片文章：
PRL 102 016402
PRL 110 095505
尤其第二篇讲了表面的电荷修正

还有一种方法就是用cluster model 没有周期性边界条件的 所以可以随便加charge 但是vasp做不了 像FHI-aims bigdft之类的可以 用cluster model的问题就是边界上的原子的性质和表面上的是不一样的 也会造成很多问题
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2楼2014-01-17 00:54:42
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scpchaos

新虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by gump_813 at 2014-01-17 00:54:42
只是说vasp里面没有方法修正能量charged slab得能量 有些其他方法可以的 但是都比较难弄 需要比较好的理论和编程基础 楼主可以看看这两片文章：
PRL 102 016402
PRL 110 095505
尤其第二篇讲了表面的电荷修正

...

非常感谢回复~~
不知道是否可以这么认为：可以通过charged slab 来引入hole，但是这样计算出来的能量是不对的，需要correction？
如果是这样的话，那之前提到的那篇算co2- 在tio2上，并没有correction，是不是认为这样计算得到的结果不准确呢？
J. Phys. Chem. C 2010, 114, 21474–21481

在VASP 的FAQ里有这样一段:
Q:I adsorb, an ionic species e.g. O$ ^-$ on an insulating surface. To select a specific charge state, I have increased the number of electrons by one compared to the neutral system. Now, I have no clue how to evalute the total energy properly (i.e. are there convergence corrections).
A:Actually, you MUST NOT set the number of electrons manually for a slab calculation. I.e., when you calculate the slab-O$ ^-$ system you are not allowed to select a specific charge state for the oxygen ion, by increasing the number of electrons manually. Specific charge state calculations make sense only in 3D systems and for cluster calculations.

If you conduct the calculations properly, i.e. if your slab is large enough and the lateral dimension (x,y) of your surface is large enough the energy should converge to the proper value, i.e. the O should acquire the correct charge state automatically.

Reason: If you set the number of electrons in the INCAR file for a slab calculation you end up with a charged slab. The electrostatic energy of such a slab is however only conditionally convergent and worse, in practice, even infinite (BASIC, BASIC ELECTROSTATICS). Therefore, no method whatsoever exists to correct the error in the electrostatic energy. E.g. the energy converges towards infinity, when the vacuum width is increased. You can try to validate this, by simply increasing the vacuum width in VASP for a charged slab. You will find that the energy increases or decreases linearly with the vacuum width.

Well, there is maybe one method that can surmount the aforementioned problem. You can charge the slab and increase systematically the distance between the O- species (by increasing the lateral dimensions of your supercell) at a fixed vacuum width, and finally extrapolate the energies towards infinite lateral distances. The energy should converge towards the correct value as 1/$ d$, where $ d$ is the distance between the adsorbed species. This might yield a converged value. The point is that, as I mentioned above, the electrostatic energy is only conditionally convergent for the case of a charged slab/system, and results depend on how you evaluate the limit towards infinity. However, to the best of my knowledge, this has not been done or attempted hereto (and therefore we can not assist you on that issue).

这样的话，如果我只是要计算Au/TiO2 中的charge transfer应该可以，但是如果在光催化下，还有什么方法可以加入electron 和hole 呢？
谢谢！
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3楼2014-01-17 04:05:35
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gump_813

金虫 (小有名气)
★ ★
sunyang1988: 金币+2, 谢谢交流 2014-01-17 13:54:53
引用回帖:
3楼: Originally posted by scpchaos at 2014-01-17 04:05:35
非常感谢回复~~
不知道是否可以这么认为：可以通过charged slab 来引入hole，但是这样计算出来的能量是不对的，需要correction？
如果是这样的话，那之前提到的那篇算co2- 在tio2上，并没有correction，是不是认 ...

不是那么容易做的 比如说可以引入一个碱金属 因为电负性很低 所以electron很容易出来 总体系还是保持中性的 （hole的话可以引入一个Cl？）不过这样做也会引入其他的问题 而且电子的transfer到什么地方怎么就能保证和实际体系一样呢？ 不过倒是可以试一试 这个总的来说是很难做的 哈哈
可能也又其他方法吧 再查查文献吧！ 我看到有人就只做一个au cluster 加电子

你说的那篇jpcc 我没看 但是如果就加个电子就说自己是有CO2-的话 而且是周期性便捷条件 应该是不对的 没看过 不知道到底是什么
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4楼2014-01-17 05:54:58
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