VASP教程 | VASP计算吸附能与吸附构型应用案例!

吸附能可以用来衡量吸附剂材料对某种分子或原子吸附难易程度,数值为负代表自发吸附华算科技朱老师详细介绍单原子结构吸附H2O分子的计算流程和数据处理方法

结构优化

首先通过晶体结构数据库下载层状材料石墨的cif文件,并生成POSCAR文件,然后把4个临近的C原子替换成N原子,并把中间2个C原子换成金属原子,得到单原子结构,再加入H2O分子,得到吸附H2O结构,再构建孤立H2O分子结构,如下图所示,然后对三个结构进行优化计算。
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编写结构优化的INCAR和KPOINTS文件。
INCAR文件:
ISTART=0    #随机产生初始波函数
ICHARG=2  #从原子电荷密度产生体系初始电荷密度
PREC=M   #计算精度为Medium
ISPIN=2   #打开自旋极化
ALGO=N  #DAV算法优化电子波函数
NELM=60   #电子波函数最多计算60步
EDIFF=1E-5  #电子波函数能量收敛标准1E-5 eV 
ENCUT=400  #平面波截断能400 eV
IVDW=11   #考虑范德华力修正
IBRION=2   #共轭梯度法优化晶体结构和原子坐标
NSW=100   #晶体结构和原子坐标优化步数最大100步
ISIF=2   #优化原子坐标
EDIFFG=-0.1  #原子残余力小于0.1 eV/A
ISMEAR=0   #费米能级附近电子占据数为高斯分布
SIGMA=0.1  #高斯分布展宽0.1 eV
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KPOINTS文件:
Automatic generation  #注释行
0  #自动产生K点网格
G   #布里渊区K点网格以Gamma点为中心
1 11  #K点网格密度
0 0 0  #K点网格中心平移矢量
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自洽计算

完成结构优化计算后,保持KPOINTS,POTCAR文件不变,将CONTCAR文件复制成POSCAR文件,并对结构优化的INCAR文件作如下修改,从而获得三个结构的总能
IBRION=-1  #固定结构和原子位置保持不变
NSW=0  #仅作一步自洽计算
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数据处理

完成3个自洽计算后,用单原子吸附H2O分子能量减去单原子结构和孤立H2O分子的能量,就可以得到吸附能
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本文干货内容由拥有15年VASP实战经验的华算科技朱老师(同济大学本博、深圳海外高层次人才)撰写,👉欢迎点击进入《VASP计算吸附能专题》探索更多深度教程。
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