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| 【獎(jiǎng)勵(lì)】 本帖被評(píng)價(jià)7次,作者amynliou增加金幣 7 個(gè) | ||||
| 當(dāng)前主題已經(jīng)存檔。 | ||||
[資源]
關(guān)于極性面鈍化添加贗氫問題!
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記不清楚在那個(gè)話題里面見到有人問如何添加贗氫原子來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)沒有高手出現(xiàn)解答這個(gè)問題,雖然我不是什么高手,但是這個(gè)問題我有些心得。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)問題,一直沒有好好摸索這個(gè)問題。 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。 |
VASP and MS | 待看的文章 |
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回復(fù)樓上,并繼續(xù)! 目前我見到的有關(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,我覺得需要鈍化! 以ZnO為例, Import ZnO,然后 Build----Cleave Surface, cleave plane 填寫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)出來的原子,只不過它的電荷數(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 ] |
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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 ] |
木蟲 (正式寫手)
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對(duì)于ZnO,InN,等這一類的六方半導(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。通過計(jì)算可得a=0.25Z=0.5e。 既需要添加人造原子,贗氫! |
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你可能會(huì)問既然裁切出來的ideal surface不穩(wěn)定,可以讓他再構(gòu)阿。問題是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 ] |






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