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amynliou金蟲(chóng) (正式寫(xiě)手)
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[資源]
關(guān)于極性面鈍化添加贗氫問(wèn)題！
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記不清楚在那個(gè)話題里面見(jiàn)到有人問(wèn)如何添加贗氫原子來(lái)飽和極性面或者消除內(nèi)偶極矩。當(dāng)時(shí)斑竹表示出很大的興趣，讓提供一些這方面文獻(xiàn)資源。很遺憾，當(dāng)時(shí)沒(méi)有高手出現(xiàn)解答這個(gè)問(wèn)題，雖然我不是什么高手，但是這個(gè)問(wèn)題我有些心得。當(dāng)時(shí)由于剛做父親（我們家閨女今天5個(gè)月零12天），再加上我的CASTEP計(jì)算出點(diǎn)問(wèn)題，一直沒(méi)有好好摸索這個(gè)問(wèn)題。 今天有空，就當(dāng)作送給大伙的新年禮物！ 在二六族、三五族纖鋅礦結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體中，由于沿c軸方向缺少鏡面對(duì)稱，也就是說(shuō)在c軸方向上是一層A原子一層B原子堆積而成，這些正負(fù)電荷的累積導(dǎo)致沿c軸方向出現(xiàn)一個(gè)偶極矩。詳見(jiàn)PHYSICAL REVIEW B 67, 035403 （2003）Density-functional study of the structure and stability of ZnO surfaces。塊體裁成表面時(shí)候會(huì)出現(xiàn)多種情況（例如電荷轉(zhuǎn)移、表面原子再構(gòu)、吸附雜質(zhì)原子等）消除偶極矩。 于是在第一原理模擬這些極性表面時(shí)候要考慮如何消除這個(gè)偶極矩，使用第一原理程序包最好最直觀的辦法就是添加贗氫。 VASP里直接提供了很多贗氫如H0.5，H0.75，H0.25，H1.25，等。也就是說(shuō)這些氫原子是為了某種目的而人為制造的，它的電荷不再是1，而分別為0.5，0.25，0.75，1.25等。 |
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fegg7502(金幣+5,VIP+0):Happy new year, you are welcome!
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回復(fù)樓上，并繼續(xù)！ 目前我見(jiàn)到的有關(guān)贗氫鈍化的計(jì)算，都是在極性表面上的。如果是模擬極性表面，我覺(jué)得需要鈍化！ 以ZnO為例， Import ZnO，然后 Build----Cleave Surface， cleave plane 填寫(xiě)0 0 1， Top 為0，Depth 3.0，即總共為六個(gè)雙層。 繼續(xù)點(diǎn)擊Build---Crystals---Build Vacuum Slab，輸入真空層厚度，大約為1.0nm。確定即可。 待Supercell構(gòu)建成功后，點(diǎn)擊Add atoms， Element 選擇H，Oxidation state選擇吸附原子，輸入想放置原子的具體位置。然后點(diǎn)中添加的原子，修改Property中的FormalCharge。 贗氫在VASP中的解釋就是artificial-atom即人造原子，也就是為了某種需要而認(rèn)為假設(shè)出來(lái)的原子，只不過(guò)它的電荷數(shù)很接近于H，就如同對(duì)H原子作了一個(gè)簡(jiǎn)單修改而成，所以叫贗氫！ 歡迎討論阿！ [ Last edited by amynliou on 2009-1-3 at 11:13 ] |
4樓2009-01-03 10:54:47
amynliou
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fegg7502(金幣+3,VIP+0):thanks,haha
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在添加VAccum構(gòu)建Supercell的時(shí)候，我們也可以直接Cleave face 選項(xiàng)框里最底下一欄的 Cap bands on （）faces with （），兩個(gè)括號(hào)是待選項(xiàng)，第一個(gè)可以選擇Neither，Both， Bottom， Top；第二個(gè)可以選擇覆蓋表面用的元素。 但是這里添加的H的 Formal Charge都是，雙擊，把它們修改為需要的分?jǐn)?shù)電荷！ [ Last edited by amynliou on 2009-1-3 at 11:09 ] |
5樓2009-01-03 11:02:03
amynliou
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2樓2009-01-02 11:04:23
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3樓2009-01-02 13:24:38
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9樓2009-01-03 17:20:59
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11樓2009-01-04 08:24:24
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12樓2009-01-04 17:03:29
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13樓2009-01-07 15:15:33
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14樓2009-01-07 19:08:38
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zdhlover(金幣+5,VIP+0):支持原創(chuàng)，謝謝分享，歡迎常來(lái)
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對(duì)于ZnO，InN，等這一類(lèi)的六方半導(dǎo)體，如果想得到（001）面，即（0001）面，獲得的supercell的另一側(cè)將會(huì)是（000-1）面。見(jiàn)附件！ 假設(shè)supercell有N個(gè)Zn，O雙層構(gòu)成，則沿著c軸出現(xiàn)的偶極矩為m=NZe(1-2u)c/2。Ze為每一層面的電荷數(shù)，u，c為ZnO參數(shù)（注意u）。這個(gè)偶極矩隨N的增大而變大，也就是極性面很不穩(wěn)定。為了獲得穩(wěn)定的極性表面，只需讓這上下兩個(gè)面電荷分別變化為（Z-a）e和-（Z-a）e即可。通過(guò)計(jì)算可得a=0.25Z=0.5e。 既需要添加人造原子，贗氫！ |
15樓2009-01-07 21:46:59
amynliou
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zdhlover(金幣+3,VIP+0):謝謝交流，歡迎常來(lái)，另外想問(wèn)一下對(duì)于不是整數(shù)倍初始原胞的表面的表面能怎么算？
zdhlover(金幣+3,VIP+0):謝謝交流，歡迎常來(lái)，另外想問(wèn)一下對(duì)于不是整數(shù)倍初始原胞的表面的表面能怎么算？
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你可能會(huì)問(wèn)既然裁切出來(lái)的ideal surface不穩(wěn)定，可以讓他再構(gòu)阿。問(wèn)題是ZnO極性表面很特殊。 Coming to the polar surfaces, we encounter the fundamental problem that in an ionic model these surfaces are unstable and should not exist. They are so-called ‘‘Tasker type-3’’ surfaces。1 However, the polar ZnO surfaces are remarkably stable, and many experiments suggest that they are in an unreconstructed, clean, and fully ordered state.2 于是對(duì)于ZnO我們只能使用贗氫！ 1 P.W. Tasker, J. Phys. C 12, 4977 ~1979!. 2 C. Noguera, J. Phys.: Condens. Matter 12, R367 ~2000!. [ Last edited by amynliou on 2009-1-7 at 21:58 ] |
16樓2009-01-07 21:56:38
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wuli86樓
2009-01-03 13:27
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fegg75027樓
2009-01-03 15:00
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zdhlover8樓
2009-01-03 16:04
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wuchenwf10樓
2009-01-03 18:47
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