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--- adf:reaxffabsorption [2017/05/12 00:27] – [创建D102 Indoline Dye] liu.jun
+++ adf:reaxffabsorption [2019/12/18 22:35] (当前版本) – [198K、NVT系综弛豫10ps] liu.jun
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 下载锐钛矿晶体结构：在[[http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/amcsd.php|美国矿物学家晶体结构数据库]]的“General Search”，搜索关键词“anatase”。文献中提到的a = 3.782 Å and c = 9.502 Å，数据库中给出了几种晶格常数接近的锐钛矿结构，因为相差很小，所以随意下载一种均可下载cif格式的文件。这些晶体结构数据都是来自试验，不同的文献上发布的，数值略有差异。本例下载的是[[http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/download.php?id=11272.cif&down=cif|a = 3.7845，c = 9.5143的这个结构]]。
-ADFinput > File > Import Coordinates，选择该gif文件即成功导入锐钛矿晶体结构。按照文献的步骤，创建4*4*4的超胞（ADFinput > Edit > Crystal > Generate Supercel，出现的超胞设置对话框，对角线的三个数字全部设置为4）。之后，我们看看超胞的晶格常数（ADFinput > Model > Lattice），可以看到晶格常数为15.138，38.0572。按CTRL A选中所有原子，可以看到ADFinput左边窗口右下角显示有768原子；选中一个Ti原子，然后Select > Select Atoms Of Same Type即选中所有Ti原子，右下角显示有256个Ti原子；类似可以看到有512O个O原子。与文献一致。文献中晶格常数为40.8397，15.1040 Å与我们大致也想等，略有误差（因为单胞也有误差），不过不影响。
+ADFinput > File > Import Coordinates，选择该gif文件即成功导入锐钛矿晶体结构。按照文献的步骤，创建4*4*4的超胞（ADFinput > Edit > Crystal > Generate Supercel，出现的超胞设置对话框，对角线的三个数字全部设置为4）。按CTRL A选中所有原子，可以看到ADFinput左边窗口右下角显示有768原子；选中一个Ti原子，然后Select > Select Atoms Of Same Type即选中所有Ti原子，右下角显示有256个Ti原子；类似可以看到有512O个O原子。与文献一致。
-按照文献切割出101面（Edit > Crystal > Generate Slab:选择1 0 1面，层数选择1），得到结构：
+选中一个Ti原子（该结构有两种Ti原子的位置，选中其中一种切出来之后，表面最近邻Ti原子之间的O原子凸出于表面；选中另一种Ti原子，切出来之后，O原子凹进去。本文中用的是第二种）按照文献切割出101面（Edit > Crystal > Generate Slab:选择1 0 1面，层数选择1）。
-{{ :adf:reaxffabsorption01.png?700 }}
+考虑平移对称性，实际上就得到了与文献Fig. 1 c所示的一模一样的晶格。
-考虑平移对称性，实际上就得到了与文献Fig. 1 c所示的一模一样的晶格。但xyz坐标的方向与文献不一样，实际上不影响我们的模拟，但为了与文献一致，我们执行如下操作：
+但xyz坐标的方向与文献不一样，实际上不影响我们的模拟，但为了与文献一致，我们执行如下操作：
   * 切换到ReaxFF模块，则自动产生一个盒子。
   * 绕着Z轴转动三次（Edit > Rotate 90 > Around Z-Axes），就得到和Fig. 1 c完全一样的xyz坐标轴方向。
+{{ :adf:reaxffabsorption01.png?700 }}
   * 修改Cell的z方向尺寸到文献中所要求的270 Å（ADFinput > Model > Lattice，修改对角线上第三个数字为270）:
 {{ :adf:reaxffabsorption02.png?700 }}
+可以看到此时晶格常数xy方向为40.957411、15.138埃，文献中为40.8397、15.1040埃，考虑一开始就有一些误差，可以认为这是与文献完全一致的结构。
 ====创建D102 Indoline Dye====
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 {{ :adf:reaxffabsorption05.png?700 }}
-[[https://www.jianguoyun.com/p/DX_oVmEQmZ2ZBhiz9Ss|得到分子结构（点击下载）]]。
+[[adf:TiO2structures|得到分子结构]]（可以直接将如下内容粘贴到Input窗口）
+=====ReaxFF模拟单个染料分子在TiO2表面的吸附=====
+==== 能量最小化====
+如文献中所说，先将一个染料分子放在<chem>TIO2</chem>表面，羧基的两个O原子与Ti原子距离为1.9埃。之后进行结构优化（[[adf:TiO2-molecule|初始结构]]）。在该初始结构中，两个Ti原子和羧基上的两个O原子的距离分别为2.08埃、2.19埃。文献中说是1.9埃。实际上因为Ti和O属于化学吸附，因此初始键长只要和1.9埃差别不太大，经过能量最小化之后，都可以得到该结果。实际上，使用该*.adf文件能量最小化后，键长确实为1.9埃，与文献一致。
+====198K、NVT系综弛豫10ps====
+上一步优化结束后，图形窗口会提示Read new coordinates from .../*.rxkf？点YES读取优化好的结构。鉴于文献中的模拟过程是：
+  - 198K、NVT系综弛豫10ps，得到平衡结构（[[adf:TiO2-Moleculerelax|坐标文件可以直接复制粘贴到Input]]）；
+  - 在上一步的结构上，接着进行50ps、NVT系综的分子动力学模拟：
+    * 经过5ps的时间内升温到298K（鉴于此，猜测文中出现笔误，第一步的198K被笔误为298K。而一般采用低温弛豫，因此本文直接采用了198K）；
+    * 保温2ps；
+弛豫、控温的中文教程，参考：
+  * [[adf:弛豫与优化]]
+  * [[adf:temperaturecontrol]]
+  * [[adf:selectforcefield]]

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