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atk:生成能 [2016/08/11 16:04] – [生成能(或者结合能)计算] dong.dong | atk:生成能 [2018/03/20 22:21] (当前版本) – liu.jun | ||
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行 6: | 行 6: | ||
- MgO 表面的 O 空位 | - MgO 表面的 O 空位 | ||
=====生成能(或者结合能)计算===== | =====生成能(或者结合能)计算===== | ||
- | 在 VNL-ATK | + | 在 QuantumATK |
- | (1) $E_{form}=E_{tot}–Σ_xE_{tot}(x)$ | + | (1) $E_\mathtt{form}=E_\mathtt{tot}–Σ_xE_\mathtt{tot}(x)$ |
- | $E_{form}$ 表示将材料分解为各组分 $x$ 所需的能量。选择各自组分的参考体系的时候,尤其要注意:参考体系是气相还是块体材料。 | + | $E_\mathtt{form}$ 表示将材料分解为各组分 $x$ 所需的能量。选择各自组分的参考体系的时候,尤其要注意:参考体系是气相还是块体材料。 |
<WRAP center important 100%> | <WRAP center important 100%> | ||
行 51: | 行 51: | ||
* 选择不同基组和赝势,对生成能的计算非常关键,并且你的体系包括哪些元素,对结果的可靠性也有很大影响; | * 选择不同基组和赝势,对生成能的计算非常关键,并且你的体系包括哪些元素,对结果的可靠性也有很大影响; | ||
* 本例中,Ga 元素以及它对应的组分晶体(Ga 晶体)对赝势和基组的设置更敏感; | * 本例中,Ga 元素以及它对应的组分晶体(Ga 晶体)对赝势和基组的设置更敏感; | ||
- | * ATK 中还有 HGH 和 OMX 赝势; | + | * QuantumATK |
* 使用 HGH 赝势(Tier 4 基组)计算 GaAs 生成能,得到 $E_\mathtt{form}^\mathtt{GaAs}=-0.76 eV$,和实验值符合的非常好。 | * 使用 HGH 赝势(Tier 4 基组)计算 GaAs 生成能,得到 $E_\mathtt{form}^\mathtt{GaAs}=-0.76 eV$,和实验值符合的非常好。 | ||
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行 75: | 行 75: | ||
考虑 GaAs 晶体的一个 Ga 空位。缺陷的形成能可以通过下式得到: | 考虑 GaAs 晶体的一个 Ga 空位。缺陷的形成能可以通过下式得到: | ||
- | (2) $E_{form}=E_{tot}^{Ga_{1-x}As}–E_{tot}^{GaAs}+x⋅E_{tot}^{Ga}$ | + | (2) $E_\mathtt{form}=E_\mathtt{tot}^{\mathtt{Ga}_{1-x}\mathtt{As}}–E_\mathtt{tot}^\mathtt{GaAs}+x⋅E_\mathtt{tot}^\mathtt{Ga}$ |
- | 其中 $E_{tot}^{Ga_{1-x}As}$ 表示包含 x 个 Ga 空位的 GaAs 晶体的总能量,$E_{tot}^{GaAs}$ 表示完美 GaAs 晶体的总能量,$E_{tot}^{Ga}$ 表示 Ga 晶体的总能量。 | + | 其中 $E_\mathtt{tot}^{\mathtt{Ga}_{1-x}\mathtt{As}}$ 表示包含 |
+ | |||
+ | <WRAP center important 100%> | ||
+ | **注意:** | ||
- | <WRAP center box 100%> | ||
- | 注意: | ||
除了检查常规的参数以确保得到收敛的结果之外,还需要注意晶格的大小,这与缺陷浓度直接相关。 | 除了检查常规的参数以确保得到收敛的结果之外,还需要注意晶格的大小,这与缺陷浓度直接相关。 | ||
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行 97: | 行 98: | ||
根据选用的基组的不同,如上所述可能需要考虑 BSSE:本例中,将空位 Ga 原子改为 ghost,而不真正删除 Ga 原子,如此得到晶体的总能量,作为方程(2)的第一项即可。也就是上表中的 ATK-PBE - ghost atom 栏。 | 根据选用的基组的不同,如上所述可能需要考虑 BSSE:本例中,将空位 Ga 原子改为 ghost,而不真正删除 Ga 原子,如此得到晶体的总能量,作为方程(2)的第一项即可。也就是上表中的 ATK-PBE - ghost atom 栏。 | ||
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+ | ==== 参考与注释 ==== | ||
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