VASP | 理论计算常见问题解答-77

Q1:朱老师请问在计算吸附能的过程中是不是IVDW这个参数也一直保留,在仅计算金属催化剂表面的能量时发现加IVDW和不加有显著差异?

A:要么全程都开,要么全程都关;绝不要混用;

在三项里使用同一套泛函与色散处理(同一个 IVDW/vdW-DF/rVV10 等),金属表面本身那一大块“自色散能”会在差分中基本抵消,剩下的主要是吸附体与表面的交互色散;

用 PBE 体系:推荐 PBE-D3(BJ)/D4 ,并且在几何优化 + 最终单点的三项能量里都保持一致。

Q2:老师这种MOF结构优化,考虑磁性有必要扩建成超胞来计算吗?我看了文献它讨论的MOF的磁性好像都只考虑一个cell的情况?

VASP | 理论计算常见问题解答-77

A:避免结构太大可以采用单胞进行计算;

文献常用原胞,是因为该 MOF 的原胞本身已含有够用的磁性位点,能表达他们讨论的 AFM/FМ 构型;

体系若原胞中每条主要交换路径只有 1 个金属位点,就必须在那条路径方向倍增才能模拟 AFM。否则,用原胞即可。

Q3:朱老师,为啥会提示“WARNING: stress and forces are not correct”?

VASP | 理论计算常见问题解答-77

A:这个提示无所谓,prec=A可以消除;

在做 DOS/能带的非自洽计算:

在这种情况下,体系的能量不是变分极小值,Hellmann–Feynman 力和应力的导数不成立,VASP 因此提示,也就是说,这一步里打印的力/应力没有物理意义,但并不影响得到 DOS/能带。

做 DOS/BS 时:NSW=0,ICHARG=11(或等价非自洽设置),ISMEAR=-5 SIGMA=0.05,NEDOS/LORBIT 等;忽略该警告即可。

几何优化或需要真实力/应力的计算里看到这条警告,说明误用了非自洽设置;改为自洽(ICHARG=0/2,不要 11)并用合适的涂抹(如金属 ISMEAR=1 SIGMA≈0.2),即可消失。

Q4:老师我计算氧化铈的dos时,没有带隙,且费米能级以下O的占据太远低于ce的,计算结果和文字里面差的有点大,这种情况怎么解决呢?

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A:一定要给 Ce-4f 加 U 或用杂化泛函;

推荐 PAW 势:用 Ce_pv;

DOS 步误用 ISMEAR=1, SIGMA=0.2 → 绝缘体被人为抹成金属,用 ISMEAR=-5;

PDOS 投影不准、RWIGS 不当,O-2p 强度被低估。需要 设置合理 RWIGS 或查看 总 DOS + 元素总投影 做交叉验证。

Q5:朱老师,催化剂设计中金属氧团簇的d带中心比单个金属的要更深一点,但是势能面中反应物吸附这一步的自由能要更低,这种情况应该怎么解释呀?

A:不矛盾,这是d-带中心模型的适用边界与额外稳定位点,相互作用共同作用的结果;

描述子失配、耦合增强可抵消“中心下移”、电荷或配体与双功能效应、氧 p-带参与等都可能导致出现这个问题;

d-带中心更深却吸附更强在 M–O 团簇里是合理的:活性位已从单金属 d变为金属-氧协同位,耦合增强、双功能氢键、表面电场与溶剂稳定等效应,会使 ΔG_ads 下降。用d-带上沿 / e_g 占据 / O-p 带中心 / COHP等更贴近成键本质的指标去解释,通常就能把现象讲顺。

 

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