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你的概念不混淆不清……
说你不知道周期性边界条件吧,你又能理解模型是在三维空间里无限重复的。
说你知道周期性边界条件吧,你又不能灵活应用到催化体系这种表面上。
你既然是研究催化体系,那应该知道催化反应最大的特征是在催化剂的表面发生的。于是,你需要的在石墨模型的基础上进行“切表面”操作。切了表面之后你会发现,层数是可以调节的(因为这时候已经不是原本的块体三维体系了)。比如,你沿着001晶面切表面,那么在c方向的层数是可以按照你的需求来调整的(单层石墨烯,两层石墨烯,三层石墨烯……),而在 a, b 方向依旧是原来块体的周期性无限延伸,即周期性边界条件。
但是,你还会发现,且表面后不再是三维体系。于是,你需要在 c 方向增加真空层来构建成三维体系。那么接下来的问题就是,c方向的真空层需要多厚才合适?
你在网上搜真空层厚度的时候会发现,很多所谓的经验是“真空层厚度在 10 A 就可以了”。还附上一句 10 A 可以避免 c 方向下一周期的镜像与显示的模型之间的范德华力相互作用。 我只能说,呵呵呵呵。
真空层的厚度是需要根据你的吸附分子大小来确定的。如果你只是吸附 H 原子,H2O 分子这类的非常小的分子, 10 A 当然没问题。但是如果吸附的分子但凡大一些,比如吸附苯磺酸分子,吸附基团是磺酸基且苯环垂直于吸附平面,10 A的真空层显然就不够了。所以,真空层的厚度是需要根据你的吸附分子尺寸的大小、吸附分子的朝向来具体分析的。通常是表面 + 2A + 吸附分子在表面的吸附朝向上的最大尺寸 + 10 A。 |
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