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ellsaking

金蟲 (正式寫手)

[交流] 【求助】vasp 算出的0k下的能量如何擴展到其他溫度壓力

大家都知道，vasp算的能量都是0K下的，比如我現(xiàn)在遇到一個問題，想算下某溫度壓力下H2的鍵能，這個用vasp如何算呢？
Z.P. Liu, S.J. Jenkins, D.A. King, Journal of the American Chemical Society 126 (2004) 10746-10756.
這篇文獻中，作者說用vasp算出了O2的鍵能，可是并沒有具體說是不是T,P下，我覺得他只是算了0K下的鍵能，請大家指教。

[ Last edited by ellsaking on 2011-2-17 at 14:38 ]

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1樓 2011-02-17 14:23:59

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cenwanglai

榮譽版主 (知名作家)

★ ★ ★
ellsaking(金幣+1):謝謝參與
bingmou(金幣+2): 感謝參與 2011-02-18 09:04:02
ellsaking(金幣+5): 謝謝，很有用~~ 2011-02-19 21:43:09

按照這篇文章的背景來看，所有第一性原理相關(guān)的量都是0K，0Pa下的。所以我覺得你說的gas phase O2 bongding energy 就是這樣的。

我覺得這里實際上有兩層問題：
第一,0K 0Pa下O2的成鍵能，一個10A的Box里面放一個O2，Gamma點算出自由能F1，10A的Box里面放一個O原子，Gamma點算出自由能F2,鍵能E=F1-2F2。如果要考慮零點能，那么O2的F1和O原子的F2都要考慮零點能修正。由于O2成鍵作用的存在，它的零點能可能與單個O原子零點能的二倍小不少，所以作者沒有忽略。

第二，成鍵能為什么不考慮（或者忽略）溫度的影響，而直接用第一中的能量差呢？成鍵可以寫成2O->O2。作者沒有辦法在物理化學(xué)手冊上查到O原子的實驗熱力學(xué)量可能是原因之一。

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2樓2011-02-18 08:37:42

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gzqdyouxia

金蟲 (著名寫手)

★ ★
ellsaking(金幣+1):謝謝參與
ellsaking(金幣+3): 謝謝幫助~~ 2011-02-19 21:42:55
zzy870720z(金幣+1): 謝謝交流 2011-03-20 21:07:39

我計算過某溫度某壓強下的總能，只是使用要計算的溫度和壓強下的結(jié)構(gòu)參數(shù)計算的……至于如何設(shè)置溫度和壓強，仍然使用0K,0Pa的結(jié)構(gòu)參數(shù)就沒有算過了。都只算得是基態(tài)性質(zhì)。

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3樓2011-02-18 16:02:56

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cenwanglai

榮譽版主 (知名作家)

ellsaking(金幣+2): 謝謝交流 2011-02-19 21:42:45

引用回帖:

Originally posted by gzqdyouxia at 2011-02-18 08:02:56:
我計算過某溫度某壓強下的總能，只是使用要計算的溫度和壓強下的結(jié)構(gòu)參數(shù)計算的……至于如何設(shè)置溫度和壓強，仍然使用0K,0Pa的結(jié)構(gòu)參數(shù)就沒有算過了。都只算得是基態(tài)性質(zhì)。

如何設(shè)置溫度和壓力呢？你是做的DFT計算還是分子動力學(xué)計算？

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4樓2011-02-18 18:36:07

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gzqdyouxia

金蟲 (著名寫手)

★
zzy870720z(金幣+1): 鼓勵交流 2011-02-18 20:31:49
ellsaking(金幣+2): 謝謝交流 2011-02-19 21:42:36

引用回帖:

Originally posted by cenwanglai at 2011-02-18 10:36:07:
如何設(shè)置溫度和壓力呢？你是做的DFT計算還是分子動力學(xué)計算？

我是做DFT的，就是找到那個溫度和壓強下的晶格參數(shù)就好了，壓強影響可以通過調(diào)整晶格常數(shù)a來反映。如果實驗上沒有相關(guān)數(shù)據(jù)就不能算啦！呵呵，分子動力學(xué)一點不通……

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5樓2011-02-18 19:38:38

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cenwanglai

榮譽版主 (知名作家)

★
zzy870720z(金幣+1): 鼓勵討論交流 2011-02-19 08:55:43
ellsaking(金幣+2): 謝謝幫助~~ 2011-02-19 21:42:24

看MS的幫助文件：castep->theory in Castep->Thermodynamic calculations

貌似可以通過計算聲子普來計算熱力學(xué)量。

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6樓2011-02-19 08:05:31

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valenhou001

至尊木蟲 (職業(yè)作家)

★ ★
ellsaking(金幣+1):謝謝參與
ellsaking(金幣+3): 謝謝侯老師~ 2011-02-19 21:42:13
zzy870720z(金幣+1): 謝謝指教 2011-02-19 22:54:52

計算0 K下的總能（即通常的dft計算)，再計算H2或O2的振動頻率，把零點振動能的貢獻得到。由了這些之后，然后按參考這篇文獻里面的做法：
Wassmann, T.; Seitsonen, A. P.; Saitta, A. M.; Lazzeri, M.; Mauri, F. Phys. Rev. Lett. 2008,
101, 096402.
就可以計算出H2在不同溫度和壓強下的化學(xué)勢。并不需要考慮什么計算非0溫度和非0壓下的dft計算。

如樓上有人提到的，你所提到的那篇jacs文獻里面的O2 bonding energy，考慮了通常dft計算出來的O2的總能 + O2零點振動能－ 2＊氧原子的dft計算總能。

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7樓2011-02-19 21:11:18

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cenwanglai

榮譽版主 (知名作家)

★ ★
小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖交流
bingmou(金幣+1): 感謝參與 2011-02-20 10:42:48

引用回帖:

Originally posted by valenhou001 at 2011-02-19 13:11:18:
計算0 K下的總能（即通常的dft計算)，再計算H2或O2的振動頻率，把零點振動能的貢獻得到。由了這些之后，然后按參考這篇文獻里面的做法：
Wassmann, T.; Seitsonen, A. P.; Saitta, A. M.; Lazzeri, M.; Mauri, ...

lz提到的這篇文獻中有些地方考慮了零點能，而有些地方?jīng)]有。希望能指導(dǎo)一下為什么會這樣：

1）slab+O2（g）->O2ad_slab
計算這個的吉布斯焓變的時候，slab和O2ad_slab是忽略掉零點振動能的，而要考慮O2（g）。這是因為固體零點振動能��？

2）O2->2O
O2分子考慮零點振動能，單個O的零點振動能是因為太小而可以忽略？

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8樓2011-02-20 09:22:48

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valenhou001

至尊木蟲 (職業(yè)作家)

★ ★ ★
小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖交流
zzy870720z(金幣+2): 謝謝指教 2011-02-20 20:52:05

原則上是需要考慮零點振動能的。沒有必要追問為什么不同文獻里面“有的考慮了零點振動能，有的沒有考慮零點振動能”。

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9樓2011-02-20 16:43:29

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vimtex

銀蟲 (初入文壇)

應(yīng)助: 0 (幼兒園)
金幣: 443.2
帖子: 34
在線: 17.5小時
蟲號: 481120

★
小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖交流

引用回帖:

Originally posted by gzqdyouxia at 2011-02-18 19:38:38:
我是做DFT的，就是找到那個溫度和壓強下的晶格參數(shù)就好了，壓強影響可以通過調(diào)整晶格常數(shù)a來反映。如果實驗上沒有相關(guān)數(shù)據(jù)就不能算啦！呵呵，分子動力學(xué)一點不通……

this is a big approximation ...

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10樓2011-03-20 05:42:10

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stractor

金蟲 (著名寫手)

★ ★
小木蟲(金幣+0.5):給個紅包，謝謝回帖交流
mazuju028(金幣+1): 謝謝交流 2011-03-20 17:18:51

P,T的影響已經(jīng)包含在mu0(T,P)那一項了。氣態(tài)物質(zhì)原子的化學(xué)勢mu=mu(0)+delta_mu,mu(0)為0K的總能，delta_mu可從一些物理化學(xué)手冊上查到。

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11樓2011-03-20 14:48:08

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wangz00

禁蟲 (正式寫手)

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12樓2013-01-24 10:32:10

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劉小偉110

木蟲 (小有名氣)

應(yīng)助: 0 (幼兒園)
金幣: 1635.7
帖子: 256
在線: 120.5小時
蟲號: 2096954

★
小木蟲: 金幣+0.5, 給個紅包，謝謝回帖

引用回帖:

9樓: Originally posted by valenhou001 at 2011-02-20 16:43:29
原則上是需要考慮零點振動能的。沒有必要追問為什么不同文獻里面“有的考慮了零點振動能，有的沒有考慮零點振動能”。

001你好，想問你一個問題。。。在vasp的OUTCAR中會有很多頻率，怎么確定哪些是振動頻率呢，零點能是不是還要考慮線性非線性，因為有3N-6啊

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13樓2013-11-07 09:01:01

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