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标题: CP2K计算周期性体系周期性体系建模存在问题 [打印本页]

作者
Author: zhifanfan 时间: 2025-1-5 22:16
标题: CP2K计算周期性体系周期性体系建模存在问题
卢老师您好，我还是不太明白这个周期性晶胞的建模以及收敛问题，您指导过，氧上不挂氢会很难收敛，我在做类似于716博文的CDA分析，主要想要判断硅团簇和二氧化硅团簇的亲疏水问题，判断水的存在向团簇转移多少电子，但是建模过程中遇到很大问题，SiO2_1是周期性体系，SiO2_2也是周期性体系，但是，经过了扩大盒子加真空层以及重新博文的CDA判断成键。整个体系是为了研究类似于716博文CO向NaCl体系转移电子，我的研究内容是SiO2表面亲水性分析，H2O_1和H2O_2是水分子放置位置不同，一个位于氧原子上，一个位于硅原子上，但是我想实现的是类似于716博文的那种放置方法，H2O也在盒子内，卢老师您说在氧上加氢，我真的不太明白了，同时，我在构建团簇时，硅团簇，周期性可以计算：Si.inp，而扩胞，增大盒子后的Si1.inp就不收敛了，卢老师有什么解决问题的办法吗。

作者
Author: sobereva 时间: 2025-1-6 05:14
完全不知所云，逻辑混乱

倘若要研究SiO2表面吸附水分子，SiO2H2O_1.inp载入Multiwfn进主功能0一看，连真空区都没有

作者
Author: zhifanfan 时间: 2025-1-6 09:45

sobereva 发表于 2025-1-6 05:14
完全不知所云，逻辑混乱

倘若要研究SiO2表面吸附水分子，SiO2H2O_1.inp载入Multiwfn进主功能0一看，连真 ...

卢老师，您应该明白我的意思，我这个就是周期性体系构建好，在不扩大盒子的情况下收敛，一旦扩大盒子，重新判断成键后，体系就不收敛了，您说的真空区构建，我不太会，在氧上加氢，我不知道怎么操作，还望卢老师指点

作者
Author: sobereva 时间: 2025-1-7 01:10

zhifanfan 发表于 2025-1-6 09:45
卢老师，您应该明白我的意思，我这个就是周期性体系构建好，在不扩大盒子的情况下收敛，一旦扩大盒子，重 ...

要搞清楚，表面原子的成键和体相内部的有天壤之别，表面的原子成键非饱和、电子结构更复杂，SCF难收敛是普遍现象。

自己手动在gview里把O替换成OH

作者
Author: zhifanfan 时间: 2025-1-7 09:12

sobereva 发表于 2025-1-7 01:10
要搞清楚，表面原子的成键和体相内部的有天壤之别，表面的原子成键非饱和、电子结构更复杂，SCF难收敛是 ...

好的，谢谢卢老师，但是学生还有一点不懂，就是，对于SiO2体系可以替换O为OH，那对于单晶硅这种体系，表面原子也是非饱和的，应该怎么操作呢，或者说，对于这种周期性的体系表面原子存在不饱和现象，想让他饱和，有什么规则或者操作手段吗

作者
Author: 吞木木 时间: 2025-1-7 09:51

zhifanfan 发表于 2025-1-7 09:12
好的，谢谢卢老师，但是学生还有一点不懂，就是，对于SiO2体系可以替换O为OH，那对于单晶硅这种体系，表 ...

第一，你的结构不收敛是因为你的结构极其的不合理，如下图，你的Si上直接添加了一个水，显然跟Si原子上其他两个位置的O冲突了。在体相内部，你凭空增加了一个OH，这种构型不合理。
其次，卢天老师的意思是，你把表面上的一个O上单独加上一个H，而且得是在加上真空层的基础上，如果没有真空层，你直接在界面上增加一个原子，周期化后这个原子必然后进入晶胞内部造成原子重叠或者距离过近的现象，严重的话，程序直接就报错了
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作者
Author: sobereva 时间: 2025-1-8 03:31

zhifanfan 发表于 2025-1-7 09:12
好的，谢谢卢老师，但是学生还有一点不懂，就是，对于SiO2体系可以替换O为OH，那对于单晶硅这种体系，表 ...

如果你要研究Si的表面状态，肯定得用Si的slab模型，你实际上研究的只是其中一个表面，那个表面上的原子就让它暴露着，而另一侧的表面的Si应该加氢饱和避免悬键。

北京科音CP2K第一性原理计算培训班（http://www.keinsci.com/KFP）里有专门的例子：
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作者
Author: zhifanfan 时间: 2025-1-8 09:13

吞木木发表于 2025-1-7 09:51
第一，你的结构不收敛是因为你的结构极其的不合理，如下图，你的Si上直接添加了一个水，显然跟Si原子上其 ...

我也构建了有真空层的结构啊，但是还是不收敛，真的不知道咋解决这个问题了

作者
Author: zhifanfan 时间: 2025-1-9 09:46

sobereva 发表于 2025-1-8 03:31
如果你要研究Si的表面状态，肯定得用Si的slab模型，你实际上研究的只是其中一个表面，那个表面上的原子就 ...

老师，那同理SiO2是不是就是要研究的那面暴露，不研究的那个面在O上加H使其饱和呀

作者
Author: sobereva 时间: 2025-1-10 00:15

zhifanfan 发表于 2025-1-9 09:46
老师，那同理SiO2是不是就是要研究的那面暴露，不研究的那个面在O上加H使其饱和呀

是。并且也要注意你研究的体系的真实情况是什么，是否是绝对洁净的表面。此表面暴露在湿气中，也自发会出现羟基。

作者
Author: zhifanfan 时间: 2025-1-13 14:29

sobereva 发表于 2025-1-10 00:15
是。并且也要注意你研究的体系的真实情况是什么，是否是绝对洁净的表面。此表面暴露在湿气中，也自发会出 ...

对了，卢老师，单晶硅材料会出现表面羟基化的现象吗

作者
Author: sobereva 时间: 2025-1-14 00:32

zhifanfan 发表于 2025-1-13 14:29
对了，卢老师，单晶硅材料会出现表面羟基化的现象吗

查相关文献
表面会出现重构是肯定的，这需要注意，下文第4节的例子说了
使用IRI方法图形化考察化学体系中的化学键和弱相互作用
http://sobereva.com/598（http://bbs.keinsci.com/thread-23457-1-1.html）

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