求助：二维材料ZnO布里渊区K点选取及体积固定的疑问

念旧484 · 发表于 Post on 2020-4-7 17:13:09

1、CASTEP在进行二维材料ZnO单层，在有的文章中要固定体积，请问是什么意思，在程序中应该如何设置
2、二维材料的布里渊区k点应该该如何选择，能采用自动生成的吗

wendawei · 发表于 Post on 2020-4-8 02:26:21

1.问题有点不够清晰，我猜是结构优化的时候固定体积？如果真如此，那就是优化结构时，你的晶胞体积锁死，但是晶胞参数a/b/c/α/β/γ根据设置不同可变。比如你的二维模型是正交，锁定了布拉维格子类型而且锁定体积，则优化结构的时候体积固定，但是a/b/c三轴此消彼长，α/β/γ=90°。这个优化在我所知的DFT软件里面都差不多。很久没碰过castep，具体操作给不了建议，MS下图形界面应该不难找到按钮吧？
2.二维材料k点要看你建模结果是怎么样的，比如supercell的尺寸和对称性如何。我记得用MS-castep可自动生成，很省事。
如果你不嫌麻烦，有个比较间接但是适用于很多程序（包括castep）的方法：
way1:建模→保存模型为cif格式→使用Platon检测空间群→得到的空间群在Bilbal Crystal Server上找对应的一套k点。
way2:建模→保存模型为cif格式→使用xcrysden软件显示布里渊区，找到各种高对称点。
如遇读取格式问题，推荐Open Babel。以上方法用到的软件都免费。

卡开发发 · 发表于 Post on 2020-4-8 04:38:27

1、固定体积只是一种手段，不是唯一的。一个晶格被劈裂后随着距离拉开这个过程能量通常是单调上升的，如果直接优化这个结构要么真空层直接塌陷要么stress根本收敛不了，所以才需要做这种固定体积的处理。
在新版本的MS/CASTEP，这个晶格优化的设置可以在CASTEP选项卡中Setup选项卡->More->Minimizer选项卡中设置，旧版本可以将计算任务在选项卡中Files->Save Files保存计算参数，在*.cell修改fix_vol : true，然后MS内激活*.param状态在选项卡中Files->Run Files运行。
2、二维的材料的对称性在有些程序没办法正确识别，会被当成三维的结构处理，比如MS就这样。

念旧484 · 发表于 Post on 2020-4-8 12:18:32

本帖最后由念旧484 于 2020-4-8 12:22 编辑

卡开发发发表于 2020-4-8 04:38
1、固定体积只是一种手段，不是唯一的。一个晶格被劈裂后随着距离拉开这个过程能量通常是单调上升的，如果 ...

我想再问一下，二维单层材料在金属双掺杂，选择optimize cell之后stress不收敛，但是不勾选之后就可以完成优化，这种可不可以理解为解决stress不收敛的一种手段

卡开发发 · 发表于 Post on 2020-4-8 12:31:03

念旧484 发表于 2020-4-8 12:18
我想再问一下，二维单层材料在金属双掺杂，选择optimize cell之后stress不收敛，但是不勾选之后就可以完成 ...

单层最好不要这样，单层的话在平面上还是会发生驰豫。如果是如表面这种，实际情况在表面深处应该和块体相同，因此被固定在块体接近的晶格常数是合理的。但是，假定你的二维格子比较简单，如四方或六方的情况，你可以不做opt cell然后多调整一些晶格常数使得体系能量在某个晶格常数能量最低，这还是可行的，只是这么做效率比较低而已。

念旧484 · 发表于 Post on 2020-4-8 13:04:55

卡开发发发表于 2020-4-8 12:31
单层最好不要这样，单层的话在平面上还是会发生驰豫。如果是如表面这种，实际情况在表面深处应该和块体相 ...

新手一枚，我做的是ZnO单层材料的掺杂，应该是六方结构，也就是建议采用固定体积的手段，来进行二维材料掺杂的研究是吧，

卡开发发 · 发表于 Post on 2020-4-8 16:50:45

念旧484 发表于 2020-4-8 13:04
新手一枚，我做的是ZnO单层材料的掺杂，应该是六方结构，也就是建议采用固定体积的手段，来进行二维材料 ...

对。

念旧484 · 发表于 Post on 2020-4-8 17:37:24

卡开发发发表于 2020-4-8 16:50
对。

万分感谢

念旧484 · 发表于 Post on 2020-4-10 19:24:38

卡开发发发表于 2020-4-8 12:31
单层最好不要这样，单层的话在平面上还是会发生驰豫。如果是如表面这种，实际情况在表面深处应该和块体相 ...

你好我想问一下固定体积还需要需不需要勾选optimize cell选项

卡开发发 · 发表于 Post on 2020-4-11 05:42:14

念旧484 发表于 2020-4-10 19:24
你好我想问一下固定体积还需要需不需要勾选optimize cell选项

要。

Tung · 发表于 Post on 2021-9-23 21:52:49

你好，请问ms计算得到的能带结构，导带底和价带顶对应的能量应该从哪里看，就是相对于真空能级的那个能量，这个值应该怎么得到，十分感谢！

Tung · 发表于 Post on 2021-9-23 21:54:24

卡开发发发表于 2020-4-11 05:42
要。

您好老师打扰一下，请问ms计算得到的能带结构，导带底和价带顶对应的能量应该从哪里看，就是相对于真空能级的那个能量，这个值应该怎么得到，十分感谢！

卡开发发 · 发表于 Post on 2021-9-24 11:32:47

Tung 发表于 2021-9-23 21:54
您好老师打扰一下，请问ms计算得到的能带结构，导带底和价带顶对应的能量应该从哪里看，就是相对于真空能 ...

应该计算静电势来得到真空能级，然后把所有能级扣除真空能级，但这个做法仅适用于表面体系。

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