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[综合讨论] 请问单层石墨烯在掺杂后计算吸附有无必要开dopole correction【已解决

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本帖最后由 Aridea 于 2021-6-4 17:45 编辑

RT,最近刚开始第一性计算,不是很懂,只知道表面模型不对称的时候会引入偶极矩还是啥的,需要加入矫正项。但是具体到自己模型就很懵圈了,像图里的这种单层石墨烯在掺N后计算要开矫正项嘛,为啥呢?如果不是XYZ对称边界,改成XY对称的呢?手动大佬 @卡开发发

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单层石墨烯N掺杂

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发表于 Post on 2021-8-4 15:18:33 | 只看该作者 Only view this author
Aridea 发表于 2021-6-4 01:37
截断半径是对赝势而言的嘛,是不是处理核电子半径的这种呀

可以参考cp2k官网给的这句话:To enable HFX in the condensed phase (described at the Gamma point only), CP2K employs a truncated Coulomb operator for the exchange part. The physical picture is that we do not want to have 'self-exchange interactions' of an electron with its image in neighboring unit cells. As a rule of thumb, the maximum range (truncation radius) is L/2 where L is the smallest edge of the unit cell. The convergence of the exchange energy is exponential wrt. this radius. Typically, 5-6A provides good results, but this depends on the nature of the system, i.e. the band gap or the range of the maximally localized Wannier orbitals.
自由发挥,野蛮生长

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-6-4 16:41:34 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2021-6-4 08:53
对于CP2K,这种体系应当设二维周期性,此时不用偶极校正

嗯嗯,好的谢谢社长!

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发表于 Post on 2021-6-4 08:53:03 | 只看该作者 Only view this author
对于CP2K,这种体系应当设二维周期性,此时不用偶极校正
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-6-4 02:24:38 | 只看该作者 Only view this author
卡开发发 发表于 2021-6-4 02:19
不一定,不同的体系可能需要构建的超晶格大小也有所不同,很严格说也得测试。

哇,谢谢大大很有帮助!回头有问题我再发帖

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发表于 Post on 2021-6-4 02:19:47 | 只看该作者 Only view this author
Aridea 发表于 2021-6-4 01:57
嗯嗯,其他的我了解了,如果计算小晶格振动项需要借助phonopy这种接口的话,是否其他所有晶格都要用phono ...

不一定,不同的体系可能需要构建的超晶格大小也有所不同,很严格说也得测试。
日常打哑谜&&探寻更多可能。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-6-4 01:57:07 | 只看该作者 Only view this author
卡开发发 发表于 2021-6-4 01:44
2、超胞大小可以反映缺陷或者掺杂方面的浓度,但是需要注意的是实际情况没有那么简单,缺陷和掺杂毕竟还 ...

嗯嗯,其他的我了解了,如果计算小晶格振动项需要借助phonopy这种接口的话,是否其他所有晶格都要用phonopy来计算,然后所有参数都要保持一致呢

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发表于 Post on 2021-6-4 01:50:03 | 只看该作者 Only view this author
Aridea 发表于 2021-6-4 01:37
截断半径是对赝势而言的嘛,是不是处理核电子半径的这种呀

在数值轨道方法中,截断半径是控制原子轨道基组延伸长度的参数,超过这个范围之和的两个原子轨道积分可以直接判0,这个长短会直接同时影响精度和计算量,因此也是需要小心选择的。

对于赝势,尤其是形状一致势,也有个半径,在这个半径外原子赝轨道要match全电子的形状。但一般这个半径不太会称为截断半径,而是称为赝势的芯半径。
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发表于 Post on 2021-6-4 01:44:50 | 只看该作者 Only view this author
Aridea 发表于 2021-6-4 01:32
大大,我这里检测到不良信息不让回复,我截图您看吧

2、超胞大小可以反映缺陷或者掺杂方面的浓度,但是需要注意的是实际情况没有那么简单,缺陷和掺杂毕竟还是无序的,也就是说可能会出现某个2x2的位置出现多个缺陷或杂质而在其他位置一个都不出现。怎样研究较为合理,还是需要做更深入的讨论。
3、k点和动能截断都测试一下会比较好,通常这么大的格子也许从Gamma往上测试很快就能收敛。测试的原因是为了能在可靠的范围内使用最安全的参数。
4、如果要进行振动贡献的计算,从构型优化开始,动能截断和k点确实应该适当严格些,否则可能引起虚频。另外需要注意的是,对于一些小晶格,CP2K可能会忽略声子的BZ采样,可以借助phonopy用有限位移方法来做。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-6-4 01:37:11 | 只看该作者 Only view this author
卡开发发 发表于 2021-6-4 01:33
那个不是参考截断能,而是如果使用数值轨道原则可以参考截断半径,这个截断半径由你设置的值来决定。对于 ...

截断半径是对赝势而言的嘛,是不是处理核电子半径的这种呀

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发表于 Post on 2021-6-4 01:33:44 | 只看该作者 Only view this author
Aridea 发表于 2021-6-4 01:27
哇,卡开发发大大久仰久仰!之前都是在小*虫和公社这里拜读您的帖子,受益匪浅。今天直接得到您的指点好 ...

那个不是参考截断能,而是如果使用数值轨道原则可以参考截断半径,这个截断半径由你设置的值来决定。对于Gaussian型的轨道就不太容易这样参考,但如果我们需要讨论孤立的分子表面还是可以简单进行测试。
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-6-4 01:32:52 | 只看该作者 Only view this author
卡开发发 发表于 2021-6-3 21:55
要看掺杂之后表面是否对称。首先先要明确的是,(如果不考虑特定修正)大部分程序能够处理的模型是三维周期 ...

大大,我这里检测到不良信息不让回复,我截图您看吧

202106040131428037..png (41.53 KB, 下载次数 Times of downloads: 52)

检测到不良信息,也不知道哪里错了,只能用图片表达了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-6-4 01:27:35 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 Aridea 于 2021-6-4 02:06 编辑
卡开发发 发表于 2021-6-3 21:55
要看掺杂之后表面是否对称。首先先要明确的是,(如果不考虑特定修正)大部分程序能够处理的模型是三维周期 ...

哇,卡开发发大大久仰久仰!之前都是在小*虫和公社这里拜读您的帖子,受益匪浅。今天直接得到您的指点好开心!我刚接触DFT,最近正好社长拓展了multiwfn对cp2k的输入支持,我就学习上了。现在有好些问题自己弄不明白,想向您请教:
1,因为被吸附的分子有点大,您看这里石墨烯建多大合适呢,5x5x1,或者6x6x1?我看过您以前的帖子可以量slab模型的超胞上被吸附分子的间距来判断,要比分子投影+2倍原子截断半径大啥的,不知道这个原子截断半径(这里之前写成了截断能,卡开发发大大提醒是截断半径,改了,免得误导社友)是参考那里的呢,我照着您的建议也试着量了一下分子镜像间距,您看这个分别是5x5x1和6x6x1的超胞.不知道5x5x1是否足够大了呢。

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QQ截图20210604011223.png (150.37 KB, 下载次数 Times of downloads: 58)

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发表于 Post on 2021-6-3 21:55:18 | 只看该作者 Only view this author
要看掺杂之后表面是否对称。首先先要明确的是,(如果不考虑特定修正)大部分程序能够处理的模型是三维周期性的,也就是你的模型会沿着三个方向无限周期性扩展,且真空层也是有限的。此时,如果上下表面不对称,很可能会出现上下表面电势差,在相邻(而不是相同的)的晶格中,因为这种电势差会额外产生层间的静电作用会额外引入artificial的能量和力的贡献,所以应当进行校正。有些程序可以在求解Poisson方程中将边界修改为XY而不是XYZ的周期性,这当然可以避免层间问题。
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