固体与表面课程万条答疑记录精选(二)
1. 为什么DOSCAR算出来的电子数量是0.68E+00...不到1?如果DOS连成一片的情况,怎么看是哪个分子/原子轨道呢?
回复:看第三列的数值是积分值,代表积分到当前能量的电子数量。只有分子能看是确定的孤立能级和分子轨道,表面和固体的态密度一般都是有一定能量范围的。
2. 请问CO吸附在Ni表面的时候,怎么确定反键轨道的位置?
回复:用COHP确定成键和反键的能量位置,再用PARCHG或用EIGENVAL文件结合vaspkit511看反键轨道的形状。
3. 层状结构提取某一层元素PDOS如何处理?vaspkit提取的元素编号和vesta标号一样吗?
回复:vaspkit114提取,选中想要的层的原子编号就可,原子编号的话要用整体编号(也就是POSCAR排序),在Jmol里可以显示整体的编号。
4. 用VASP、Gaussian、CP2K计算同一个分子,所得到的分子轨道形状和相应的能量差别比较大,我知道基组不同会导致差别,但是能量差别有1-2eV,请问这样正常吗?还是说不用在软件之间横向比较,只需要比较同一个软件计算的相对值就行了呢?
回复:轨道的能级数值,这个看绝对数值确实没啥用,看相对能级差就行了,轨道形状按理说不同程序算出来应该是差不多的,除非是非常比较复杂的分子,因为程序用的基组和方法不同可能会有些不同。
5. 一些文章上讲到深能级对齐,请问深能级对齐是做什么的?什么情况下需要做深能级对齐呢?
回复:深能级可以是1s轨道能级(通过打开ICORELEVEL看到),也可以是除去赝势部分能量最低的轨道(DOS图上能量最低的)。没有真空层的体系可以去对齐深能级,比如加了_sv赝势对齐最内层的能级。或Corelevel对齐。详细的内容看:
http://blog.wangruixing.cn/2019/08/20/zhaofu-bandalignment/
6. CO分子的pi和sigma等轨道是怎认出来的?
回复:通过看轨道形状,结合EIGENVAL文件和vaspkit511
7. 单原子可以算D-band center吗?单原子催化剂的吸附能和D-band center有明显相关关系嘛?
回复:可以,但是规律没有纯金属那么好。因为单原子催化剂的DOS往往不是连续的。决定单原子催化吸附能的除了d-band center还一些价态,配位环境,分子轨道重叠匹配等因素
8. 过渡金属氧化物能做Dbandcenter吗? 单原子FeN4能用d-band吗?
回复:可以,但是规律没有纯金属那么好。道理同上
9. 表面催化做结构优化ISIF=0不考虑Stresstensor,也可以吧?
回复:可以
10. 做差分电荷密度时,slab或吸附物片段的单点,要求电子步收敛吗?不收敛会对做差有影响吗?
回复:必须收敛,如果不收敛,减出来的电荷密度会非常难看,结果也不合理。解决VASP计算SCF不收敛的方法总结
http://blog.wangruixing.cn/2019/05/01/scf/
11. Ni下表面为啥不用赝H钝化呐,不会影响算dos和电荷密度吗,什么时候要钝化?
回复:只有共价键半导体需要赝氢饱和,Ni是金属键结合的。
12. 这些2Π*,5σ,这些label是怎么人为确定的?
回复:人为规定的标记。1,2,3这些编号是从最内层的轨道开始数的,Π和σ分别从1开始数,轨道会用一些点群符号标记轨道。
13. 算parcharge的第3种-根据费米能级的情况,如果想要的能量区间跨越费米能级,如费米能级正负2eV,EINT该如何设置?
回复:-2 2
14. 静电势计算和功函数计算操作是一样的吗?功函数主要考虑真空能级和费米能级对吗?
回复:输入文件一样的。最后都是分析LOCPOT文件
15. 无定形材料能算(STM)吗?
回复:可以算。按照上课讲的操作完全一样
16. 在做金属负载型计算的时候,对于金属团簇吸附的分子的大小有限制吗,比如Pt7/TiO2催化剂,可以用来模拟金属吸附苯或者甲醇的计算吗?
回复:可以,不过对于含有苯这样大分子的表面模型要建立的大一些
17. 如果在伽马氧化铝负载金属原子进行计算时,暴露的Al还需要饱和吗,还是计算的时候一直保持不变?
回复:一般要求alpha-Al2O3需要饱和,Gamma-Al2O3应该不需要饱和
18. 同样金属的单原子催化剂跟团簇催化剂对co的吸附能强弱比较时,可以做哪些分析?用d-band center还是dos?
回复:算吸附能。然后我们讲过的好多电子结构分析手段都能用。DOS,d-bandcenter,电荷密度差分,原子电荷,ELF,COHP,NBO等等都能用
19. 用高斯先分析CO的轨道成分,然后再用vasp计算下得到最后的轨道组成,可行?
回复:可行,用高斯看一下更直观
20. VASP计算二维材料需要重新划分布里渊区积分路径吗,软件会自动划分吗?
回复:如果是DOS,就和slab表面一样的处理方式。能带的话,2D材料有单独的k-path取法,用vaspkit302功能
http://blog.wangruixing.cn/2019/07/11/band2/
21.能否提供一个AIMD的算例,比如石墨烯?
回复:AIMD输入文件很简单,就是把结构优化的离子步换成下面就行了。其他不用变。
IBRION=0
NSW=20000#maxcycle
POTIM=1#timestepofionicmovement
SMASS=0#>=0,NVTensemble,valuedeterminesfrequencyofcouplingtoheatbath
MDALGO=2
TEBEG=300
TEEND=300
22. dxydz2这些轨道可以通过pDOS计算出来,也可以通过EIGENVAL结合分子轨道的形状分析出来,但是分子轨道在不同k点的位置形状不一样,这个怎么分辨呢?
回复 :催化体系这种活性中心孤立的体系,一般我们只关心gamma,分子体系(或者吸附分子体系)只看gamma点
23. 计算钙钛矿表面吸附H2O和O2的吸附能,以及计算用其它物质修饰后表面对H2O和O2的吸附能,起初的H2O和O2的位置应该放到哪里?距离如何控制?
回复:多摆几个可能的构型再优化,取能量最低的构型。也可以做个AIMD模拟退火看看,不过一般没必要
24. 水溶液中HCO3-该怎么建模,HCO3-与FeSiO3表面接触的时候如何判断哪个原子与表面接触?
回复:用我们第一讲中的Cu/H2O方法建模,把一个水分子替换成HCO3-就行了。判断哪个原子与表面接触,多试几个构型,取能量低的
25. 钙钛矿那个亲疏水性质计算的时候,用大的有机基团替代ma之后,表面一定不会暴露金属原子吗?暴露不暴露是不是跟我们建立表面时候的模型有关?
回复:和建模有关系的,具体的看一下唐老师在群里的回复
26.想计算光催化分解水产氢计算中的H吸附吉布斯自由能,课程里会有提到相关内容么?
回复:这个很好算的,和最后一节课中HER计算H吸附自由能方式一样
27.(1)两个半导体切面后构建异质结模型,这两个半导体距离应该离多远呢?
(2)构建异质结后界面处相互作用的情况可以用DOS来分析确定是哪些原子以及原子的哪些轨道成键吗?
(3)可以用两个半导体的横向相接的异质结来模拟异质结界面然后对分子进行异质结构界面处的吸附吗?
(4)可以通过计算来确定半导体异质结中起催化作用的是异质结的表面还是异质结界面吗?
(5)可以利用Ni-CO这个整体算出来的能量替换计算吸附能中要分别减去Ni的能量和CO 能量的值吗?比如:E(NiCO)-E(Ni)-E(CO)替换为E(NiCO)-E(Ni- C)?
回复:(1)距离保持个3A左右,再优化,优化的时候要加vdW校正。
(2)可以
(3)可以,但是有问题,参考昨天答疑的最后一个问题
(4)可以
(5)虽然结果差不多,但是不建议这么做,CO分子要单独放到一个大盒子里算
28.从固体中吸附一个分子的话,原固体和新分子的dos放在一起比较,它们的费米能级是否需要对齐调整,才能看出来相对能量位置的变化,比如原来的La能量是上升了还是下降了?如果需要调整的话,该怎么处理合适?
回复:需要对齐,用_sv的赝势,然后对齐最内层能级,或者用corelevel对齐(加关键词ICORELEVEL=1),或者用真空能级
29.请问不同体系如何对齐费米能级?如果想比较不同体系的费米能级高低,是不是得用功函数对齐真空能级?
回复:一般不太会对齐费米能级,因为不同体系的费米能级位置不同的。最简单的就是对齐真空能级。
http://blog.wangruixing.cn/2019/08/20/zhaofu-bandalignment/
30.上下表面对称的slab上计算吸附能,是否需要在slab上下两个表面都放上相同的吸附分子?
回复:不用,下表面固定
31.为什么文献里要算Ru金属c/a的值。Ru(0001)表面在MS里也是直接切001就可以了吧?
回复:c/a是指的晶胞参数c和a的比值吧,这就是看看我们计算晶胞优化时候的准确性的吧,看看和实验差多少
32.请问您是如何确定是Fe的π和σ的电子转移到N2的反键π轨道上面?
回复:用电荷密度差分,合PDOS看N的p分量,可以再结合bader电荷,NBO等分析手段一起都能说明
33.关于差分电荷,这种减去两个片段的可用于分析吸附物与表面的成键情况。昨晚刘老师讲到,也可以减去3个片段。请问:减去3个片段做出的差分电荷,描述的是哪些之间的相互作用呢?
回复:有些特殊体系需要,比如:表面共吸附两个不同的分子,可能就用三个减。