求助 关于AlN slab的模拟优化问题

桂の猿

老师好，

附件是我对于AlN slab进行结构优化的cp2k文件
真实结构为图1（初始结构）是六方晶

但是在优化后，却变成了图2的层状结构（明显是错误的）
但是，我不知道哪里设置有问题


所以麻烦老师指正，谢谢

桂の猿

之前优化一共进行了18轮后结束，出现了如前所述错误
这一次我固定了底部2层原子，现在第9轮了，没有问题。
看文献，有些会在底部的N上加一个H原子作为补偿，我现在也算上了，有结果以后，会来回帖

sobereva

体相结构为三维共价晶体，不代表很薄的slab结构也能维持体相结构状态，环境有截然不同。如果目的是模拟晶体表面，这么冻住底层是恰当的
当前没必要开smearing

卡开发发

桂の猿 发表于 2024-6-13 20:29
之前优化一共进行了18轮后结束，出现了如前所述错误
这一次我固定了底部2层原子，现在第9轮了，没有问题。 ...

我花了一些时间简单做了一点测试，但是我没用超晶胞，你也许可以按照以下建议来试试：

1、你现在只用了三个单位的厚度，你可以试试用四个单位厚度看看，我这边用两个程序测下来结果都表明厚度为4的时候不会是这种层状的。
2、这个体系有可能考虑自旋极化能量会更低，我测了铁磁的情况，反铁磁没有测试，但能量要比非自旋极化情形来的低。

做些附加说明，这体系以前和其他课题组合作做实验的人说类似的体系（具体体系我不能说）能测出来居里温度，这也是这里猜要考虑自旋极化的原因。其次是，如果你把这个表面的原胞看成是一维体系，其实层状结构相当于Al-N是等距的，而正常六方结构则是Al-N长短交替，是不是很像C18？具体机制这里我不过多阐述，但至少大家在处理这样的体系并不会因为算不准就去固定键长，否则和拿个剪刀算符去强行把能带宽度拉宽的做法也没区别。当然，拿C18这个例子出来说的原因不止于此，更重要的问题是，实际上如果你可能用PBE和杂化泛函分别做，能够让Al-N长度交替所需要的的厚度其实可能会不一样。

桂の猿

sobereva 发表于 2024-6-14 02:01
体相结构为三维共价晶体，不代表很薄的slab结构也能维持体相结构状态，环境有截然不同。如果目的是模拟晶体 ...

谢谢卢老师。
测试后，的确需要固定。
我这里slab的优化和被吸附分子的优化都结束了。
下一步是将被吸附分子放置到被吸附位点进行优化。
此时的优化是固定已经优化好的Slab，只优化被吸附分子？
还是应该固定底层，将slab的表面和被吸附分子一起优化？
谢谢

桂の猿

卡开发发 发表于 2024-6-14 12:44
我花了一些时间简单做了一点测试，但是我没用超晶胞，你也许可以按照以下建议来试试：

1、你现在只用 ...

好的，谢谢老师。
麻烦问一下，如果考虑自旋极化，CP2K中应该如何设置，谢谢

sobereva

桂の猿 发表于 2024-6-16 19:09
谢谢卢老师。
测试后，的确需要固定。
我这里slab的优化和被吸附分子的优化都结束了。

最后一种。这是标准做法

桂の猿

sobereva 发表于 2024-6-16 19:24
最后一种。这是标准做法

谢谢卢老师

卡开发发

桂の猿 发表于 2024-6-16 19:11
好的，谢谢老师。
麻烦问一下，如果考虑自旋极化，CP2K中应该如何设置，谢谢

你需要设置UKS和猜原子磁矩，可以稍微翻一下手册。另外，其实即便不做自旋极化，取四层也不会产生上述畸变。但怎样做更合理或是包含何种更深层次的因素，这才是应当要考虑的，而不是凭借主观喜好和不知道谁提的“标准”。