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利用准谐德拜模型Gibbs计算了Zr合金的热力学性质，温度算到了1800K，但是审稿人要求说明对于高于德拜温度的德拜模型的实用性，并列出了相关书籍（Grimvall, G. (1999). Thermodynamic properties of materials. ），尽管我例了一大堆利用准谐德拜模型计算得到的文献，但是在第二次返回的审稿意见中审稿人还是坚持自己的观点，非要我在说明这个问题，对于这个问题，我真不知道如何回答？还请各位高手虫友指教，都快疯了，文章投了大半年，卡在最后的这两个问题上了，估计要是再改不好的话，就洗白了，重金求助啊。。。。。，请各位师兄、师姐赐教，先谢过了。第二次详细的审稿意见如下： Reviewer #3: In my first question (a) I have asked the authors about their thoughts of applicability of the Debye model above the Debye temperature. The authors have written back some general statements about their work, provided a list of papers using the Debye model and ignored this question. However, my point is that the Debye model has its limits(Grimvall, 1999) and therefore the applicability of the model should be verified. Moreover (coming back to my question (b)), ZrXX alloys has optical phonon modes (as it has more than 1 atom per unit cell) which are neglected by the Debye model. Therefore, the accuracy of the Debye approximation should be somehow checked and verified. The authors have referred to the program manual to check how this issue is handled, which is strange because I thought they would know how the calculations are being done in the program the use and the mathematics behind it is rather trivial. Nevertheless, the way to prove that the Dybye model works well for the description of the thermodynamic properties of the system would be i) to compare the real phonon density of states (PDOS) with the Debye PDOS and ii) compare the integrals of these PDOS which provide one with thermodynamic properties like the free energy or the heat capacity(Grimvall, 1999). If both integrals are virtually the same, one can conclude that in spite of neglecting the optical modes and a very crude Debye model approximation, the model can be applicable to calculating the integrated properties as the areas covered by the real PDOS and the Debye PDOS are virtually the same… . Unfortunately, I haven't found any such comparison for ZrXX alloys neither in the paper nor in the provided citations and therefore I am still concerned about the applicability of the model to ZrXX alloys system. |
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souledge
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在文http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=3644709&fpage=1中，我曾经简单的陈述了一下Gibbs，也就是Debye模型的局限性和可靠性。事实上，Debye模型的问题远不止我在文中提到的那些。 Debye模型是对声子谱的一种近似计算，这种近似就导致了它不是随时随地都能稳定的给出合理的结果。所以，有些体系是需要验证的。 LZ可能会说有些人也发表了文章了。这个是不假。其实，在第一性原理刚刚热起来的几年，很多本身并不是搞理论的期刊，为了拉IF，为了显得高大上，或者为了转型，对第一性原理的文章是青睐有加的。但是期刊本身并没有能够找到多少专业资深做计算的审稿人，所以很多模模糊糊的文章就那么发出去了，比如四五年到两年前的合金及化合物期刊，收FP的文章收到手软，接收快，门槛低，甚至有结合能几万kJ/mol的奇葩数据，但是后来IF上去了，对计算的文章也要求的苛刻了许多。当然，有的期刊就是为广大苦逼学生解决SIC问题的，对稿件的严格程度也比较低。在这些文章中，非常容易看到Debye模型的影子。但是，这并不表示Debye的问题就解决了。 关于Debye近似与真实Phonon间的差异，可以参考H. Ibach和H. Luth的Solid-state Physics中关于晶格振动的内容。 那么回到reviewer的意见： 在我的第一个问题(a)中，我问了作者关于Debye模型在Debye温度以上的可用性有什么看法。作者回复了一些关于他们工作的大面上的东西，并且提供了使用Debye模型的一系列文章的列表，而且忽略了我问的问题。然而，我的问题的核心在于，Debye模型有其局限性（参见Grimvall, 1999），因此该模型的可用性是需要验证的。进一步讲（回到问题(b)），ZrXX合金有着光学声子模态（因为每个晶胞中有多于一个原子），但是这些模态在Debye模型中是被忽略的。因而，Debye近似的准确性就很有比较进行验证。 作者引用了程序手册来说明问题是怎样处理的，这在我看来很奇怪，因为我认为，通常地作者应该知道程序中的计算是如何进行的，并且了解程序的使用及数学背景知识。但是，用来证明Debye模型对于一个体系的热力学计算是否可用，需要以下两点： 1，对比真实的声子态密度和Debye声子态密度； 2，对比声子的积分态密度，这个积分是一些热力学性质，比如自由能或者热容，的计算基础。 如果这些积分看起来是相同的，那么可以得到一个结论，就是尽管忽略了光学模态并且使用了非常粗糙的Debye近似模型，但是该模型依然可以用来计算一些与声子态密度积分相关的性质。但可是，可但是，在文章中我没有看到作者对ZrXX合金有类似的任何证明，这个证明包括自己做的工作或者他引得文献。所以，我一直在纠结于Debye模型是否可以应用于ZrXX合金体系的问题。 就事论事，对于上面reviewer的提问，核心问题及逻辑就是，尽管作者说了很多别人使用了Debye模型，但不表示Debye模型就对ZrXX体系合适。换个通俗的说法，就是尽管很多人都用iPhone，但不表示世界上随便挑个人出来就喜欢iPhone，而且，就算看到一个人使用iPhone，也不见得就是TA喜欢iPhone（比如公司集体采购的商务用iPhone，比如别人送的礼物等等），如果想说TA喜欢iPhone，就要去证明。 而回答的上述问题，就需要按照reviewer的思路做以下的任意一个工作：(1)LZ亲自跑一下ZrXX体系的声子计算（比如文章中计算十个成分，选择其中一个计算较简单但是有代表性的例子来跑声子，因为声子计算是超级痛苦的），对比声子态密度及声子积分态密度，然后把声子计算结果和相应结构/成分的Debye计算结果对比，证明其相似（当然，如果不幸不可靠，LZ的文章就基本算是废了，如果Debye计算是文章的主体内容的话……）。(2)找到有别人做过ZrXX体系，并且使用(1)中所述方法进行过证明的paper（这个方法一劳永逸，不过不一定找得到）。 |
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