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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计算带电粒子吸附计算的问题
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无所谓109

银虫 (正式写手)

[求助] vasp计算带电粒子吸附计算的问题已有3人参与

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。

vasp计算带电粒子吸附计算的问题
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向金字塔顶攀登
1楼2015-03-29 22:47:55
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无所谓109

银虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by kjsun at 2015-04-01 13:50:45
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， ...

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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向金字塔顶攀登
9楼2015-04-01 15:20:30
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卡开发发

专家顾问 (著名写手)

Ab Initio Amateur

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
franch: 金币+2, 谢谢回帖交流。。。。 2015-03-31 10:18:55
franch: 1ST强帖+1, 应助指数+1, 鼓励交流。。。。 2015-03-31 10:22:58
无所谓109: 金币+20 2015-07-25 20:55:15
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109
不一定挂在论坛，计算问题问题欢迎留言。
2楼2015-03-29 23:45:56
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无所谓109

银虫 (正式写手)
送红花一朵
引用回帖:
2楼: Originally posted by 卡开发发 at 2015-03-29 23:45:56
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 ...

谢谢您的解答，现在对这个问题弄明白了些。早上就分析了一下我的结果，把表面静电势导出来看了看。发现加了电子后，我体系两个slab之间确实存在比较明显的静电场的影响。

您提到的work function校正，能不能简要说说校正方法，之前没处理过work function校正，在坛子里也没有找到相关的计算方法。
vasp计算带电粒子吸附计算的问题-1
1.jpg


vasp计算带电粒子吸附计算的问题-2
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向金字塔顶攀登
3楼2015-03-30 16:06:34
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卡开发发

专家顾问 (著名写手)

Ab Initio Amateur
引用回帖:
3楼: Originally posted by 无所谓109 at 2015-03-30 16:06:34
谢谢您的解答，现在对这个问题弄明白了些。早上就分析了一下我的结果，把表面静电势导出来看了看。发现加了电子后，我体系两个slab之间确实存在比较明显的静电场的影响。

您提到的work function校正，能不能简要 ...

研究一下IDIPOL相关的关键字，偶极校正的信息论坛能找出来不少。
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不一定挂在论坛，计算问题问题欢迎留言。
4楼2015-03-30 18:29:28
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