VASP | 理论计算常见问题解答(95):异质结构建、SOC、COHP、DFT+U 等高频问题解析

Q1:朱老师,构建异质结,我分别选择A和B两种材料,A放着下面3层,B放着上面3层,我进行结构优化的时候,固定下面3层,这样可以吗?

A:不可以,A 只有3层还全固定,等于基底完全不能响应界面作用,界面键长/电荷转移会被硬性限制,容易得到不真实的界面结构与能量;

构建模型的时候需要将基底A做厚,然后再固定A的最多一半原子层进行计算,固定离界面最远的几层,界面附近必须放开;

如果做的是无真空,周期堆叠的异质结晶体,那么不需要固定任何原子。

Q2:朱老师,计算SOC的时候,可以使用primitive cell吗,对于CeFe2,conventional cell 是primitive cell原子数量的四倍?

A:可以,用 primitive cell 做SOC计算完全没问题,很多情况下还更推荐;

只要你的物理问题在原胞里就能表达,就可以用原胞:

铁磁/简单反铁磁/非磁:原胞通常够用

复杂磁序、缺陷、表面:往往需要超胞

CeFe2:conventional = 4× primitive正常。

Q3:朱老师,我用vaspsol算界面吸附Cl-,计算吸附能时,关于Cl-能量如何计算?

A:单个离子的能量需要通过查表获取;
推荐做法是把它当作电化学吸附来写,不直接算孤立 Cl⁻ 的总能。

Q4:老师COHP作图的时候取平均吗,还是将自旋向上和自旋向下的横坐标直接相加?

A:如果想要一个总的成键/反键结论,把 up 和 down 的 COHP 在同一能量轴上相加;

当要强调自旋分裂/磁性导致的成键差异时,

需要分别画 up / down,而不是求和。

Q5老师,我在做用过渡金属对二氧化铈进行掺杂,并对Ce和其它过渡金属使用了参考文献中的U值进行DFT+U计算。我想问您一下,在这种情况下,如何对U值进行敏感性分析?

A:做 DFT+U 的敏感性分析,本质上就是把 U 当作一个超参数,系统地扰动它,然后看关键结论是否会翻转;

首先挑选体系中最关键的物理量,比如掺杂形成能、氧空位形成能、吸附能等等;

然后通过改变U值,设置一定范围内的梯度变化,做U值与关键物理量的函数即可。

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