计算带电氧缺陷体系缺陷形成能的问题

renj864878110

我算一个氧化物的带电氧缺陷形成能时，计算q=+2 即NELECT=电子数-2,时的能量反而比pristine超胞的能量还负，本来以为拿掉两个电子后，总能应该更正些。这是为什么？ 这导致计算的形成能更负了，不知道是否合理？

ChemG

公社有很多相关讨论，VASP计算带电的slab模型结果是不可信的。http://bbs.keinsci.com/thread-9422-1-1.html

sobereva

如置顶的新社员必读贴、论坛首页的公告栏、版头的红色大字非常明确所示，求助帖必须在帖子标题明确体现出此帖内容是求助或提问，并清楚、准确反映出帖子具体内容，避免有任何歧义，仔细看http://bbs.keinsci.com/thread-9348-1-1.html。我已把你的不恰当标题“计算带电氧缺陷体系”改了，以后务必注意

不要自己在标题里写[VASP]这样的标签，给你改了，以后注意

renj864878110

sobereva 发表于 2022-6-30 20:03
如置顶的新社员必读贴、论坛首页的公告栏、版头的红色大字非常明确所示，求助帖必须在帖子标题明确体现出此 ...

好的，sob老师，多谢！

renj864878110

ChemG 发表于 2022-6-30 16:57
公社有很多相关讨论，VASP计算带电的slab模型结果是不可信的。http://bbs.keinsci.com/thread-9422-1-1.htm ...

尽管vasp计算带电slab结果不可信，但是还有什么更好的方法来计算带电缺陷周期性模型？文献上很多关于TiO2的氧缺陷计算都是用VASP，不知该如何做带电体系的研究？

jiangning198511

renj864878110 发表于 2022-7-1 09:09
尽管vasp计算带电slab结果不可信，但是还有什么更好的方法来计算带电缺陷周期性模型？文献上很多关于TiO2 ...

如果是BULK体系的话 VASP可以胜任

renj864878110

jiangning198511 发表于 2022-7-1 09:32
如果是BULK体系的话 VASP可以胜任

我用的是supercell，拿掉一个氧原子后，如果不带电荷没问题。当分别设置q=+1， q=+2计算后，发现总能反而更负了，特别是q=+2的时候，比初始supercell的能量还负，这就不明白了！

jiangning198511

renj864878110 发表于 2022-7-2 17:33
我用的是supercell，拿掉一个氧原子后，如果不带电荷没问题。当分别设置q=+1， q=+2计算后，发现总能反而 ...

你可以参考文献计算一下不同状态的掺杂能，看看是否和文献趋势一致

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renj864878110 发表于 2022-7-2 17:33
我用的是supercell，拿掉一个氧原子后，如果不带电荷没问题。当分别设置q=+1， q=+2计算后，发现总能反而 ...

个人理解，可能是真空能级不为零的缘故
好像跟周期性体系处理边界处电荷密度不为零时的操作有关：“PBC的计算处理静电项其实扔了个常数”（我理论学的不咋地，直接抄了 http://bbs.keinsci.com/thread-29862-1-1.html 五楼 卡开发发 老师的说法）
整体效果就是你会发现所有轨道能级的绝对位置（相对于孤立体系）都明显提高（即“导致本征值并不是参考电动力学当中电子和核r->∞时静电势为0”，出处同上）
这个变化就相当于体系中所有带电粒子都处于一个恒定的静电势中，我们叫它”真空能级“
当我们试图改变体系的电荷数时，体系能量的变化就不只是正常意义上的电子分离/结合能，还多了一份电荷变化数目倍的真空能级
所以此时，电荷变化数目不同体系”总能“差值的正负，也没法直接说明“稳定性”（除非你校正正确的真空能级，然后扣除）
PS: 对于孤立体系，真空能级为零则没有此问题；同样在不改变体系电荷数量时， 零系数能掩盖问题