CASTEP建模中原子价态的设置问题

博致远

各位老师大家好，最近利用CASTEP进行晶胞结构的建立，通过无机晶体学数据库进行导入Cu2ZnSnS4结构发现2个问题，请教各位
1、本来导入的信息显示Cu为+1价，但实际导入后选中原子ATOM中给出Cu为+2价，不知道这个是否影响后续的电子结构性能计算，还是只是显示的问题？
    （因为这样的话原胞整体就不是电中性了，不知道是否需要修正，希望各位老师指点，能查到的资料也成；）


2、利用脚本进行ZnCu的置换缺陷掺杂，再利用脚本计算，Zn替代Cu时脚本提示错误，      Only default oxidation number and isotope mixture settings are supported in Disorder.StatisticalDisorder (function/property "GenerateSuperCells") at -e line 7.（Cu +1/+2, Zn +2）
     测试发现仅当Cu,Zn均设为0价时脚本可以正常运行，但同样存在这样价态的疑惑，这样取代完整体晶胞的带电问题如何解决，还是可以忽略不考虑？
     期待各位的指点，有查阅的资料也成，感谢。@卡开发发 期待您的指教      附件脚本和取代的设置图

zyj19831206

这个是substitution.pl那个脚本吧？

卡开发发

MS的properties中的价态对第一性原理的模块做计算都没有影响，这样后续问题自然迎刃而解。如果存在变价问题，需要改变的是晶格整体（或者说system）的charge，针对周期性引进电荷引起发散的问题程序会根据jellium近似来进行抵消，但电荷引起能量的变化可能需要手工计算（公式就不写了，可以直接参考那些价态不同元素掺杂的文章），至于原子带多少电量可以通过布居分析。价态变化的情况我不确定VCA能不能给出好结果，最好找找文献确认一下。

博致远

zyj19831206 发表于 2016-10-10 10:51
这个是substitution.pl那个脚本吧？

对的

博致远

卡开发发 发表于 2016-10-10 12:03
MS的properties中的价态对第一性原理的模块做计算都没有影响，这样后续问题自然迎刃而解。如果存在变价问题 ...

感谢老师的指点，在细问一下细节；
1、对于价态的影响，我又进行了以下测试，同样fine精度下对于+1、+2价铜的CZTS模型进行了一下结果优化和布居分析，结果二者晶格常数分别为5.47795和5.47473，而且布局分析发现Cu的原子态分布也分别是-0.050和-0.040，不知道是否算是合理的误差范围；

2、对于整体胞带电手动计算的问题，这个正确性或者说可信度有多少？因为我本来直接想用这种掺杂相跟其他可能第二相做个能量对比，但您这么一提带电体系对于能量影响大，所以想问一下这个有可比性么.

PS:那个VCA的中文是？
麻烦老师

卡开发发

博致远 发表于 2016-10-10 21:01
感谢老师的指点，在细问一下细节；
1、对于价态的影响，我又进行了以下测试，同样fine精度下对于+1、+2 ...

1、MS显然还没有支持约束密度泛函理论的方案，按说“价态”的设置对第一性原理计算无影响。castep的初猜是随机数，据说确实有人发生过前后两次计算结果有些许差异的情况，保险起见我很建议你前后测试的时候采用的random seeds采用相同的编号看看情况如何。

2、带电的周期性系统的能量计算和中心计算能量要进行相比的话需要进行修正，有人对此作了一些工作，可以查文献找找，这是掺杂计算的常规情形之一。

3、VCA≡virtual crystal approximation。