版本：2017.0

在本教程中，您将学习如何使用Virtual NanoLab（VNL）构建苯分子吸附在金(111)表面上两种不同的吸附构型，此处将其表示为Bz@Au(111)。特别地，您将：

• 使用Lui等人在参考文献中[LRZ+13]报道过的晶格常数，创建一个Au块体。

• 参照[LRZ+13]中的参数构建Au(111)面的平板模型。

• 在Au(111)面的平板模型上附着上苯分子。

• 使用VNL Builder中的高级构建工具修改苯分子的原子坐标以构建Bz@Au(111)构形。

以下是构建Bz@Au(111)构形所需主要步骤的概括。

1.创建新的VNL项目，打开 {:atk:builder.png?direct&25|}} Builder。

2.从Builder Database中导入块体金的原始晶胞。

3.参照[LRZ+13]的数据，使用Lattice Parameters插件修改金的晶格常数a为4.159 Å，采用DFT和PBE密度泛函。

4.打开Surface(Cleave)插件，构建包含6个金属层的3 × 3 Au(111)平板，上方留出20 Å的空间。

5.用 Molecular Builder工具在平板构形上添加苯分子。

6.选定苯原子，用Rotate插件绕y轴旋转分子90°使分子可以平行地吸附于平板表面。

7.点击 图标在分子的几何中心添加一个新原子。

8.使用 Move工具将分子移入hcp-30°吸附位。上一步中添加的额外原子用于将分子“吸入”既定位置，随后会将其从构形中删除。

9.给构形重命名，并在Stash中创建它的副本。

10.给副本重命名，并使用Rotate插件绕z轴旋转苯30°，创建hcp-0°吸附构形。

您将在此处由金的原始晶胞开始创建Au(111)的平板模型。

打开VNL，创建新项目。设置标题（此处为“Bz_Au111“），选择存放的文件夹路径（脚本、数据文件等），点击OK完成创建项目。

点击OPEN打开项目，开启您的VNL练习。

在VNL的主窗口，打开 Builder，点击Stash旁边的Add From Database，打开常用材料的实验结构数据库。

在搜索栏搜索“gold”，选中结果后点击 按钮，将结构导入Stash。

金的原始晶胞已经添加在Stash区域，现在可以用Builder plugins修改参数。

本例中，依次选择Bulk Tools Lattice Parameters插件，参照文献[LRZ+13]中采用DFT和PBE泛函情况下，将晶格常数a设为4.159 Å。

完成以上操作后，关闭插件小工具，返回到Builder。

下一步是金块体沿(111)方向切开，得到Au(111)表面的平板模型。

在 Builder里，Builders Surface(Cleave)插件切开金晶体，密勒指数$(h,k,l)=(1,1,1)$：

默认的超胞横向大小为1×1。有些情况下，因为该默认值的存在会非常高效。但在当前的例子中，我们需要3×3的平板结构使相邻苯分子的平面间作用力最小化。

因此，增加晶格矢量$\mathbf{v}_1$和$\mathbf{v}_2$的长度，如此

$$v_1 = 3u_1 + 0u_2$$ $$v_2 = 0u_1 + 3u_2$$

最后，点击out-of-plane cell vector $\mathbf{v}_3$ is下方的下拉菜单选择Non-periodic and slab-like使其形成具有上下方真空的表面。增加TOP vacuum值到20 Å，平板的Thickness为6层，如下图所示。

完成以上操作后，点击Finish。添加Au(111)平板构形到Stash区，关闭插件小工具。

当然，最后一步就是将苯分子吸附在Au(111)平板上。我们的第一个目标就是文献[LRZ+13]中报道的hcp-30°构形。

选中Stash区的“Gold(111)”，点击鼠标右键或按下键盘上F2键将其重命名为“Au(111)”。复制该结构，再次用鼠标右键重命名为“hcp30”。

在 Builder里，点击 按钮打开Molecular Builder。

在Molecular Builder里，从下拉菜单中点击Fragments Simple rings Benzene。

您现在可以将苯分子插入Au(111)构形中：点击Au(111)真空区域的某处将分子放置在那里。然后关闭Molecular Builder窗口。

然后，您需要将分子旋转90°。首先用鼠标在分子周围画一个矩形选中所有苯原子。打开Coordinate Tools Rotate插件，将旋转轴设为“y”，旋转角度为90°，并确保勾选了Rotate around selection center的选项框。点击Apply执行旋转操作。

下一步，移动苯分子到吸附位置hcp-30°。首先，确保已选中所有的苯原子，然后点击 图标在分子的几何中心添加一个原子。您将利用这个原子为锚点将分子“吸入”表面的上方。

再次全部选中包括额外原子在内的所有苯原子，旋转视图为构形的俯视图。

点击 图标打开Move工具，然后点击苯分子中间的额外“吸入原子”，选中其为锚点原子，目标原子周围的阴影应该会变为红色。

在Move面板，确保您勾选了Snap的选项框。用鼠标移动锚点原子以拖拽分子将其放在第二个平板层的金原子上。

最后，参照文献[LRZ+13]调整分子-表面间的距离为3.62 Å：在Move面板，如下图所示在锚点原子位置$r_0$的z坐标处输入18.0272 Å。

最后，选中锚点原子并删除。至此，您的“hcp30”构形应如下图：

hcp-0°吸附构形与hcp-30°吸附构形相关，只要简单的将后者的吸附的苯分子旋转30°（假设Bz-Au(111)的距离恒定）就可以得到前者。

首先，在Stash区域复制“hcp30”，重命名为“hcp0”。然后选中新创建副本中的所有苯原子，再次打开Coordinate Tools Rotate。

将构形沿表面所在平面的法线z轴旋转30°，“hcp0”构形应如下图：