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标题: VASP计算负载钒的TiO2slab吸附二氯苯时，吸附能过大且无法完成吸附 [打印本页]

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Author: zjujam 时间: 2023-3-18 20:43
标题: VASP计算负载钒的TiO2slab吸附二氯苯时，吸附能过大且无法完成吸附
本帖最后由 zjujam 于 2023-3-18 20:43 编辑

各位老师和学友们
1、吸附的分子是二氯苯分子，经过优化后的能量为：-73.737593 eV
2、吸附的slab是二氧化钛上面负载了桥位钒氧结构，经过结构优化后的能量为：-1739.3373 eV
3、吸附后的体系的能量为：-1834.288 eV，吸附位点为L算位点
4、计算得到的吸附能（未矫正）：-21.2 eV

吸附能明显不符合常理，二氯苯分子远离吸附位点，距离大约为3 A。参考文献的吸附能为0.2eV- 2eV 之间，请问一下老师和同学，大概是哪些地方出问题了吗？
目前试过的排查：
1、增加了IVDW=11，无明显变化
2、限制了 POTIM=0.15，无明显变化
3、切换吸附角度，虽然吸附能有所下降，但仍为-19 eV，高出一个量级
4、增大真空层，吸附能无明显变化
5、增加了偶极矫正 LDIPOL=T IDIPOL=3，吸附能仍为20eV量级
6、对比了另外的B酸位点的吸附，吸附能也高出了一个量级
7、尝试了运用{001}晶面进行建模，吸附能也为20eV量级

备注：slab的优化过程为：nanatase-TiO2单点优化——切面，然后优化——扩胞，固定下面两层+负载V-O-V，然后优化
总原子数为201
以下是DCB分子结构优化、slab优化和吸附优化的INCAR数据，优化步骤都是采用分级优化，K点选择均为初级优化：111，高级优化331
（1）DCB-INCAR：
Global Parameters
ISTART =  0          (Read existing wavefunction; if there)
ISPIN  =  2          (Non-Spin polarised DFT)
ICHARG =  2       (Non-self-consistent: GGA/LDA band structures)
LREAL  = Auto    (Projection operators: automatic)
ENCUT  =  400       (Cut-off energy for plane wave basis set, in eV)
PREC =  Normal    (Precision level)
ALGO =  N

NCORE  = 16
KPAR = 2          (Divides k-grid into separate groups)
Electronic Relaxation
ISMEAR =  0          (Gaussian smearing; metals:1)
SIGMA  =  0.02       (Smearing value in eV; metals:0.2)
NELM =  80          (Max electronic SCF steps)
EDIFF  =  1E-5    (SCF energy convergence; in eV)
IVDW =  11

Ionic Relaxation
NSW =  400       (Max ionic steps)
IBRION =  2          (Algorithm: 0-MD; 1-Quasi-New; 2-CG)
ISIF =  3          (Stress/relaxation: 2-Ions, 3-Shape/Ions/V, 4-Shape/Ions)
EDIFFG = -0.02       (Ionic convergence; eV/AA)

（2）slab-INCAR
Global Parameters
ISTART =  0          (Read existing wavefunction; if there)
ISPIN  =  2          (Non-Spin polarised DFT)
ICHARG =  2       (Non-self-consistent: GGA/LDA band structures)
LREAL  = Auto    (Projection operators: automatic)
ENCUT  =  400       (Cut-off energy for plane wave basis set, in eV)
PREC =  N    (Precision level)
ALGO =  N
NCORE = 16
KPAR = 2          (Divides k-grid into separate groups)
Electronic Relaxation
ISMEAR =  0          (Gaussian smearing; metals:1)
SIGMA  =  0.05       (Smearing value in eV; metals:0.2)
NELM =  80          (Max electronic SCF steps)
EDIFF  =  1E-5       (SCF energy convergence; in eV)

Ionic Relaxation
NSW =  400       (Max ionic steps)
IBRION =  2          (Algorithm: 0-MD; 1-Quasi-New; 2-CG)
ISIF =  2          (Stress/relaxation: 2-Ions, 3-Shape/Ions/V, 4-Shape/Ions)
EDIFFG = -0.02       (Ionic convergence; eV/AA)

（3）slab+DCB-INCAR：

Global Parameters
ISTART =  0          (Read existing wavefunction; if there)
ISPIN  =  2          (Non-Spin polarised DFT)
ICHARG =  2       (Non-self-consistent: GGA/LDA band structures)
LREAL  = Auto    (Projection operators: automatic)
ENCUT  =  400       (Cut-off energy for plane wave basis set, in eV)
PREC =  N    (Precision level)
ALGO =  N
NCORE = 16
KPAR = 2          (Divides k-grid into separate groups)

Electronic Relaxation
ISMEAR =  0          (Gaussian smearing; metals:1)
SIGMA  =  0.05       (Smearing value in eV; metals:0.2)
NELM =  80          (Max electronic SCF steps)
EDIFF  =  1E-5       (SCF energy convergence; in eV)
IVDW =  11
POTIM  = 0.15
Ionic Relaxation
NSW =  400       (Max ionic steps)
IBRION =  2          (Algorithm: 0-MD; 1-Quasi-New; 2-CG)
ISIF =  2          (Stress/relaxation: 2-Ions, 3-Shape/Ions/V, 4-Shape/Ions)
EDIFFG = -0.02       (Ionic convergence; eV/AA)

作者
Author: zjujam 时间: 2023-3-18 20:43
请各位老师和同学帮忙看看，给个思路，在此谢过了！

作者
Author: zjujam 时间: 2023-3-18 20:43
问题解决了，在于slab 和吸附模型的晶胞大小不同。导致最终的吸附能不同。
新的问题又出现了，类似这样的模型，晶胞大小相同，优化的参数一样，最后还是吸附能达到接近-17eV量级，请问各位有什么排查建议吗？

作者
Author: 含光君 时间: 2023-3-18 21:00
附件中三个结构的计算显然不是同一组k点下进行的。

计算时不光要保持晶胞参数一致，k点选择也是。出现这样的问题还说明没有对该结构的k点进行收敛性测试。

作者
Author: zjujam 时间: 2023-3-18 21:11

含光君发表于 2023-3-18 21:00
附件中三个结构的计算显然不是同一组k点下进行的。

计算时不光要保持晶胞参数一致，k点选择也是。出现这 ...

老师您好，附件中KPOINTS文件有些不同，这是因为发上来的是不是最终优化精度的文件，最后K点的选择都是3*3*1。感谢您的建议，二氯苯分子后面算了下，也采用了331，最终能量是要低0.2eV

关于K点收敛测试，确实没有进行，都是先111，然后高等精度优化的时候为331.后续我将进行测试，谢谢！

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