关于supercell和真空层作用的问题

lyfchem

To neglect the interaction among the cluster and its periodic images, two large supercells (5 × 3 and 6 × 3) with 20 Å vacuum are used for the simulations of the TiO2 supported cage-like and pyramidal Au clusters, respectively.
各位老师，请教大家一个问题 就是这句话的意思表达的是large supercells和20 Å vacuum可以忽略 interaction among the cluster and its periodic images，我主要想请教一下表面的扩大和真空层的添加可以起到的作用有哪一些呢？以及为什么？

lyfchem

万里云

supercell和vacuum layer的作用是不同的。

supercell的作用是使得平面内Au团簇间距离尽可能大，降低相互作用。这个相互作用是有实际物理意义的，如果supercell小了，对应的物理背景不过是吸附密度大于实际而已。

vacuum layer的作用是使得垂直于平面方向上不同重复单元间的相互作用尽可能小。这实际上是用隔得很远的周期性结构来模拟某个方向上的非周期结构。这个方向上本来就应该只有一个重复单元，不存在相互作用。严格来讲，这篇文章研究的是团簇/表面吸附体系，只增大真空层是不够的，还要加偶极校正。

如果不采用supercell和vacuum layer，会影响总能，进而影响吸附结构和电子性质。特别是vacuum layer，有时候影响会很大。