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貝芷苡銅蟲 (小有名氣)
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[求助]
摻雜化學(xué)勢及形成能計(jì)算
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本人在算氧化鋅中摻雜形成能，但有些計(jì)算參數(shù)找不到參照，特發(fā)此貼，希望各位高手給指導(dǎo)一下。一些 氧化鋅形成焓:Hf ZnO=(1/M)EtotZnO-(1/N)EtotZn-1/2EtotO2, where Hf ZnO is the enthalpy of formation。EtotZnO為含M個鋅原子的超胞總能，EtotZn為N個鋅原子的超胞總能，超胞均為六方密排結(jié)構(gòu)，EtotO2為邊長為10埃的立方體中放一氧分子的總能，此時得出的形成焓滿足Uzn+Uo=Hf ZnO，本人計(jì)算各參數(shù)值為Hf ZnO=-3.443eV此值與文獻(xiàn)中的值符合，(1/N)EtotZn=-1.262eV,1/2EtotO2=-4.388eV,那么鋅空位在富氧Uo=0，Uzn=Hf ZnO=-3.443eV及缺氧條件Uzn=0，Uo=Hf ZnO=-3.443eV下的形成能（計(jì)算公式：Ef=Etot(q)-Etot(p)+Uzn,Etot(q) 一下為我的個輸入文件 INCAR SYSTEM =ZnO ISTART =0 ICHARG =2 ENCUT =380 EDIFF =1E-5 EDIFFG =-0.01 ISMEAR=0 SIGMA=0.1 NSW=100 NGX=62 NGY=62 NGZ=66 ISPIN=2 IBRION = 2 ISIF =3 PREC=Accurte LREAL= Auto KPOINTS SYSTEM =ZnO 0 M 3 3 2 0.0 0.0 0.0 靜態(tài)計(jì)算時KPOINTS SYSTEM =ZnO 0 M 5 5 3 0.0 0.0 0.0 另EtotZn為N個鋅原子的超胞總能，超胞均為六方密排結(jié)構(gòu)，EtotZn=-1.262（晶胞含2個鋅原子），EtotZn=-0.944，哪個更準(zhǔn)確？ |
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 帶電摻雜體系形成能 | vasp計(jì)算資料 | @相關(guān) |
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【答案】應(yīng)助回帖
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化學(xué)勢和形成焓在概念上完全不一樣。對于焓值，當(dāng)不考慮壓力對體積的影響時，零點(diǎn)內(nèi)能就可以代替焓值，如果你算的不是零點(diǎn)的焓值，這個時候就要考慮溫度增加的同時振動能的影響，對于振動能，需要計(jì)算聲子譜及其積分，還需考慮簡諧近似或者準(zhǔn)簡諧近似的結(jié)果。對于各種焓值的定義，也推薦你看看Phys.Rev.B 73.144104(2006)這篇文章。對于摻雜形成能你可以上網(wǎng)搜一下計(jì)算H分子形成能的腳本文章，里面有一篇PRB的參考文獻(xiàn)，好像也是VASP課題組發(fā)的文章，可能對你計(jì)算能量有所幫助。 對于化學(xué)勢，是自由能對原子摩爾數(shù)的微分。在自由能里面已經(jīng)不僅僅是焓的影響，還有熵項(xiàng)的影響，這些熵項(xiàng)來自于組態(tài)、振動、電子等方面。在計(jì)算的時候需要考慮。通常情況下只能通過自由能曲線斜率或者其他方式獲得化學(xué)勢。 |
7樓2013-11-27 13:32:26
yourne
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【答案】應(yīng)助回帖
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貝芷苡: 金幣+5, ★★★很有幫助, 超胞大小，和q值一樣，那個形成能與費(fèi)米能級、價帶能以及 矯正位勢有關(guān)時，是求的帶電的缺陷吧。是我理解錯了嗎?我再看看這兩篇文獻(xiàn)。謝謝 2013-04-23 16:52:24
貝芷苡: 金幣+5, ★★★很有幫助, 超胞大小，和q值一樣，那個形成能與費(fèi)米能級、價帶能以及 矯正位勢有關(guān)時，是求的帶電的缺陷吧。是我理解錯了嗎?我再看看這兩篇文獻(xiàn)。謝謝 2013-04-23 16:52:24
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你的q值、超胞大小都和文獻(xiàn)一樣嗎？尤其是超胞大小對結(jié)果影響較大。PRB, 61, 15019 公式也少了一大項(xiàng)，一般情況下Eformation都和費(fèi)米能級、價帶頂能量以及矯正位勢有關(guān)。PRB, 54, 16676 |
2樓2013-04-23 09:21:20
yourne
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3樓2013-04-24 11:13:29
貝芷苡
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UGa+UN=UGaN(bulk),中的UGaN(bulk)就是生成焓吧？ 在PRB 63,075205這篇文章中有這樣的介紹Under thermal equilibrium UZn+UO=DHZnO , where DHZnO is the formation enthalpy of ZnO，在Journal of Crystal Growth 287 (2006) 58–65中則是這樣描述的The upper bounds defined above also lead to lower bounds by using the thermodynamic stability condition for ZnO,UZn+UO = EtotZnO, (3)where EtotZnO is the total energy of a two-atom unit of bulk ZnO. |
4樓2013-04-24 16:47:21
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