这是本文档旧的修订版!
本文说明,如何使用ReaxFF的Molecular Gun功能模拟在二维表面,原子、分子以一定频率、速度(即温度)从外界入射到二维表面,在表面沉积、反应或凝聚的过程。此处以水分子在石墨烯表面的行为为例进行说明。
ADF2016.208及其以后的版本,包含该功能(注:该功能ADF2017正式发布,目前只是最新的开发测试版包括这个功能)。下载链接(编号大于r57000即可。试用或者能免费升级到2017的用户,需要邮件告知我们,才能取得2017license,因为2017版尚未正式发布,预计4月发布):https://www.scm.com/support/downloads/bug-fixes/
二维表面的建模,参考费米维基:【入门基础教程】创建固体表面,并均匀加入其它气体、液体分子中“创建固体表面”。本文中创建石墨烯的过程如下:
在Input窗口,切换到ReaxFF模块,并创建晶体结构,选择石墨烯:
此处可以对石墨烯的元素、结构参数进行修改:
但本例中不做修改,直接点OK。同时弹出提示将要平移晶格,同样点击OK即可。得到石墨烯的原胞。我们需要做一个大一点的二维表面,因此需要做超胞,但因为我们希望做的是二维体系,因此做超胞的时候,C方向重复单元个数填写为1,A、B方向重复10个单元:
如此,得到两层石墨烯,那么我们只需要一层,所以删掉任意一层(选中其中一个原子,按ctrl m键,再按del键即删除掉该原子所在层),得到一层石墨烯如下:
点击Model > Lattice修改Z方向的数值(这是分子动力学模拟的Cell的尺寸)到60埃左右,如下图所示:
View - Periodic - Show Unit Cell显示盒子。在适当的位置添加一个水分子(基本的分子建模,参考费米维基:建模:ADF模块分子的基本建模功能演示(视频))
并将水分子设为一个region,(如何设置region,参考如何创建分区),例如名为Region_1:
点击Model > Molecular Gun:
其中:
其他参数设置(参考费米维基:案例:398K下H2与F2摩尔比1:1的反应(ReaxFF基本参数范例详解)):
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