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

Aridea

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

卡开发发

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。

Aridea

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。

Aridea

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

卡开发发

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。

Aridea

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

卡开发发

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。

卡开发发

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。

Aridea

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

卡开发发

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。

Aridea

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

sobereva

对于CP2K，这种体系应当设二维周期性，此时不用偶极校正

Aridea

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！

丁越

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.