求助vasp如何在表面模型中添加电子以及质子

MADAOLay

如题，本人现在是vasp小白一枚，我现在做电场对催化反应的影响。我现在看到一篇论文中有提到在表面中添加电子，同时在表面上方添加质子的方法进行电场模拟，但是他使用的是cp2k。所以我想请问下各位用vasp可以做到添加电子和质子吗，还是这是CP2K才可以做到的，如果可以的话那应该怎么做呢？

白袍将军小火炉

雷志杰 发表于 2022-4-22 13:09
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您好，请问是否可以推荐一篇VASP添加质子和电子的资料或文献，感谢

雷志杰

使用质子和表面电子构造的电场应该是用于模拟等离子体环境中鞘层电场，VASP能够用于添加电子和质子，但是需要对加电荷之后的表面进行严格的修正才行，不然所得到的结果是不可靠的。cp2k应该是更适用或者说模拟得到的结果是更加精确的，但是并不是仅仅能够用CP2K进行计算，但是如果需要获得精确的结果的话，建议像论文中说的，使用CP2K，如果只是想获得一个定性的结果的话，VASP当然也需要满足要求。但是模拟等离子体的鞘层电场是复杂的，现在应该很难做到完全真实的模拟，需要注意晶胞大小与所加电子之间的关系，如果晶胞较小，需要结合实际情况添加适量的电子。以γ氧化铝为例，如果γ氧化铝的切面只有大概二十多个原子的话（不一定准确），大概需要添加的电子数目是一个到两个。请试想，如果在真空层中添加一个质子，一个质子和两个电子所形成的电场很难对催化剂表面的构型或性质产生影响，所以需要扩胞，但是扩胞会涉及到计算量的增加，以及k点的调整。一般来说，如果表面大概智能加2个电子的话，建议扩2*2的晶胞，也就是八个电子，然后适当多添加1-2个电子，大概到10个电子左右的水平，形成复杂的并具有一定场强的表面电场。只有当表面场强和电子密度达到一定程度的时候，才能诱发协同作用，所以计算量确实比较大。并且所加质子一般来说是需要固定的，不然可能会在真空层中乱飞，但是固定质子便剥夺了它运动的随机性，是完全不符合实际情况的，建议固定质子，定性分析变化电场（因为催化剂表面的形态会发生变化）对催化反应的影响。然后在x和y方向放开质子，再进行dft计算。如果是定性计算的话，用VASP理论来说问题不算太大。