求助：如何准确计算Zn 100晶面吸附金属离子的能量

liyaohx

各位老师好，我这两天在算Zn100晶面吸附Zn原子和Zn2+离子，发现吸附Zn2+的吸附能特别负。经过反复测试对比发现是因为Zn2+的能量太高了导致的。如下图所示，同一个结构下，CHARGE从0变到+2，Zn能量升高了1个hatree，而吸附产物（complex）只升高了0.17个hatree左右，最终就导致了吸附能到了-26 eV。请问各位老师有什么办法能准确计算Zn2+的能量吗？

ultramanm87

1. 要计算准带电slab的能量建议使用XY周期性，不然会因为晶胞不够大而能量不准
2. 不考虑溶剂效应，离子吸附能量就是会偏高，气相吸附会有太强的静电作用

sobereva

若当三维周期性算，必须考虑Makov-Payne之类校正。CP2K支持二维周期性是其相对于VA$P、QE等程序极大的优点，带电slab吸附，或者吸附带电物质，都建议当二维周期性计算，并且在计算被吸附物、slab自身的时候也应当用和吸附体系同样的盒子，以使得能量求差时误差尽可能抵消。

liyaohx

感谢ultramanm87老师和sob老师的指导。根据两位老师的建议，我用Multiwfn生成XY周期性的输入文件重新进行了计算（同样尝试了SCCS溶剂化模型，但计算不收敛）。如图所示，当采用XY周期后，Zn2+的能量确实降了一些，从-59.39到了-59.46，但吸附产物complex的能量升高了1个多hatree，从-1997.397214升高到-1996.141296，最终导致吸附能从XYZ周期性的-26 eV变成了+10 eV。
看到了sob老师的提示（需要用同样的盒子）后，检查输入文件，发现Multiwfn在指定XY周期性后，只读取了cif文件中的A,B边长，然后自己给出一个晶胞C的边长。手动将C改成一样后（我也感觉XY周期性体系，C边长应该不重要吧？），重新进行了计算，发现slab，Zn2+和complex的能量又发生了巨大变化，同时吸附能又变得特别负（-34.05 eV）。
请问两位老师，为什么结果还是这么诡异，是我哪里没考虑到吗？

阿夸夸

liyaohx 发表于 2026-1-7 15:29
感谢ultramanm87老师和sob老师的指导。根据两位老师的建议，我用Multiwfn生成XY周期性的输入文件重新进行了 ...

1.确定你用的Zn(100)晶面slab对吗?
2.再有计算吸附能时要保证各个模型的盒子大小都一致
3.如果是锌金属负极体系，计算吸附能时，用离子的很少，通常都是计算原子