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vasp计算带电粒子吸附计算的问题已有3人参与
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最近想计算带电粒子在催化剂表面的吸附性质，但是看了手册，和坛子里的介绍，发现对于slab模型，对整个体系加入电荷（NELECT控制），好像计算是有问题的.... 这个帖子有过说明http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=8266545&fpage=1&target=blank http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/vasp/FAQ.html最后五段 vasp官方FAQ中也有过解答。 问题： 1、针对slab模型，调节NELECT去结构优化，是不是完全没有意义 对一个电中性条件下已优化好的结构（CONTCAR_1），其能量为E1，然后对CONTCAR_1加一个电子并结构优化得到带电下的稳定结构（CONTCAR_2），计算CONTCAR_2在电中性下的能量E2，比较E1和E2来说明材料带电对其结构的影响。这样做有没有意义。对于官方教程，我的理解是带电后，会产生一个静电场，使得能量不准。如果我不横向比较能量（比较带电前后），有没有意义 2、如果给体系（slab）带上一个电子，然后去吸附电中性的小分子，在这种条件下，所有的能量全是建立在带一个电子的基础上，这样比较吸附的过程能量变化有没有意义。 3、最近也看到过 对体系（slab）加电子模拟，在催化剂表面上超氧负离子O2-还原过程，这么做有没有意义 4、仔细分析了一下啊，产生这些问题的原因都是调控NELECT不能精准地把电子加到某个原子上，有没有其他的软件固定原子的所带的电荷？如果有请告知一下。 PS：曾经在坛子里看到有说改POTCAR中电子的数目，来调控带电，仔细分析，这样做确实可以调节外来带电粒子A-（slab结构总不含A元素）的电荷，并且把电荷局域到A上，但是POTCAR太深奥，不敢改，也就没有试过...有没有哪位试过，或者看到过类似的做法，希望告知。 非计算出身，自学的vasp，对于理论基础把握不到位，请大家指导。  1.jpg |
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 弛豫 |
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无所谓109: 金币+20 2015-07-25 20:55:15
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VASP那个FAQ第五段似乎给出了方案。 1、不见得没意义，以往无法处理过剩电荷原因是因为单胞内带有电荷会导致库伦发散。现在不少程序允许使用凝胶模型，引入背景电荷与过剩电荷相互作用来克服发散的问题。如果不能够使用凝胶模型，那应该是无法进行计算的。但即便如此，过剩电荷可能会引起体系的两个slab之间出现静电作用，比较合适的做法是足够的真空层（最好也考虑work function的校正）。当然，这样的做法可能多少还是存在一些争议。 2、你指的是Mol(-)+Slab=Mol-Slab(-)？这样应该还是可行的吧。3也类似，前提是都是要符合1中提到的条件。 4、这个问题必须搞清楚原理，化合价只是个经典形式电荷的问题，在量子物理中，电子是离域的，强行使之局域在某个原子根本无意义（由于方法缺陷导致的该局域而不局域又是另外一码事）。 不必调整POTCAR，直接指定NELECT结果原则上应该没什么不同吧。还望进一步讨论。 |
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无所谓1092楼2015-03-29 23:45:56
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无所谓109: 金币+10 2015-07-25 20:55:30
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我最近也在研究带电粒子的计算问题。 我发现VASP加电荷不是在体系的最低空轨道加入一个电子，而是在整个空间加入一个背景电荷。（说明书上有相信加入公式） VASP这么干目的肯定是为了解决一些问题，但是具体什么，我完全不清楚。 但是我测试的结果表明要想用VASP计算带电系统，必须非常非常慎重。 我测试了很多结构，最简单的如 CO2- (就是CO2+1额外电子） CO2-的结构是非直线型结构，但是VASP优化的结果是直线型。这说明VASP对带电体系的结构优化是不对的。 另外，我的测试结果表明：VASP对带电体系的能量的计算结果也是不对的，至少我测试的那些体系，偏差都极大，完全超出了我的理解范畴。 相应的Gaussian的测试结果则是相对可靠。 |
6楼2015-04-01 13:50:45
xyzzz986
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无所谓109: 金币+10 2015-07-25 20:55:51
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我觉得呢，关键是图像要清楚。你要知道为什么要加电荷或者电场，在模型中，电荷和电场应该是什么样子，这样来确认这么做是否能满足你的要求。不然就全无意义了。 vasp应该是说，我按照轨道来处理电子的布局，走到那个能级就到哪个能级，也就是盒子果酱处理。说vasp把电荷作为点电荷的处理方法肯定是不对的。另外盒子果酱处理方法可能更适用于处理那些固体内部的过程吧。 |
7楼2015-04-01 14:32:51
xyzzz986
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8楼2015-04-01 14:55:28
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谢谢您啦 你说的优化小的带电分子，我也试过，CO2- 优化后确实是直线的，与实验值和Gaussian的结果是不符合的 带电体系能量变得大，从我把静电势能的图导出来，我也就明白了，对slab模型加电子，结果相当于是在电场存在下的能量，能量数值不可避免收到较大的影响 我想加电子，想法主来来自于NC上的一篇文章。对体系加电子然后模拟半导体CB上的反应，通过能量确定途径（文中是通过castep，DMol3...） |
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