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[交流]
鐵電材料之幾小問
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近來折騰鐵電材料計(jì)算時(shí)遇到想法（問題）若干，如果誰對此有了解，不妨交流一下： 1. 理論計(jì)算能否得到鐵電材料的矯頑場Ec，目前理解是外加電場對體系自由能的貢獻(xiàn)是極化強(qiáng)度Ps乘以電場強(qiáng)度E再乘以晶胞體積V，可以通過模擬得到矯頑場，也可以通過讓這個(gè)能量等于極化翻轉(zhuǎn)的能壘來得到矯頑場。只不過目前看到的理論探究得到的矯頑場都比實(shí)驗(yàn)上至少大二到三個(gè)數(shù)量級。 2. 近日測試了VAPS計(jì)算的偶極校正，對于極化強(qiáng)度垂直于面方向的二維鐵電材料，個(gè)人目前認(rèn)為原則上來說一定要加偶極校正，這樣能夠保證在真空中能夠看到兩側(cè)不一樣高的靜電勢平臺，并且整個(gè)體系不會(huì)引入一個(gè)非物理的外加電場。（見附錄偶極校正方法文獻(xiàn)）加不加偶極校正在我的體系中對能量影響不大（~meV），但對極化強(qiáng)度以及電子結(jié)構(gòu)還是有一定影響。并且隨著真空層增大影響較小，隨著體系電偶極矩增大而影響增大。然而目前手中諸多二維鐵電材料計(jì)算，Janus體系（例如MoSSe）體系的計(jì)算都沒有考慮偶極校正。是大家默認(rèn)都考慮了這個(gè)校正還是說這個(gè)校正目前還不是理論計(jì)算的共識？ 3. 接2中的問題，考慮了偶極校正的少數(shù)幾層體系沒有外加電場，但塊體結(jié)構(gòu)中電勢必須要進(jìn)行平衡（個(gè)人目前理解是周期性邊界條件帶來的限制）。目前發(fā)現(xiàn)單層，二層，三層，四層等體系的鐵電性質(zhì)隨著層數(shù)逐漸增加，并不能收斂到塊體的性質(zhì)。是不是因?yàn)檫@兩種模型條件上的不同？（附錄中CuInP2Se6層數(shù)效應(yīng)這篇文獻(xiàn)討論了這個(gè)問題，文中給出了open-circuit和closed-circuit的概念，本人電磁學(xué)基礎(chǔ)不好，懂得可以給我講一下鐵電材料不同的介電平衡狀態(tài)。） 4. 鐵電材料將部分晶胞極化翻轉(zhuǎn)，可以得到反鐵電相或者更復(fù)雜的帶有疇壁的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然受第一性原理計(jì)算的限制，沒辦法建立大的疇壁模型。磁性材料相鄰自旋之間的作用是電子交換相關(guān)，鐵電材料相鄰極化強(qiáng)度之間的相互作用是什么微觀來源？如何分析一個(gè)體系反鐵電相能量更低還是鐵電相能量更低？（比較完總能量后給出微觀解釋） 5. 除了Berry Phase方法，Wannier函數(shù)方法，Born有效電荷方法以及簡單的點(diǎn)電荷模型估計(jì)以外，是否還有其它的極化強(qiáng)度計(jì)算方法，特別是想要計(jì)算金屬體系“電偶極矩”大小的時(shí)候？ 附錄里再附上一篇In2Se3理論計(jì)算文獻(xiàn)，也是因?yàn)檫@篇文獻(xiàn)，本人被老板要求算疇壁，算電場調(diào)控，算應(yīng)變調(diào)控，算層數(shù)效應(yīng)，算異質(zhì)結(jié)。雖說算這么多感覺內(nèi)容豐富，但明顯后續(xù)的問題會(huì)更多，大家也可以看一看附件里的文獻(xiàn)，談?wù)勏敕ā?/b> |
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4樓2020-01-08 04:32:17
iamikaruk
木蟲 (著名寫手)
- 1ST強(qiáng)帖: 1
- 應(yīng)助: 11 (小學(xué)生)
- 金幣: 4950.3
- 帖子: 1362
- 在線: 543.8小時(shí)
- 蟲號: 1315985
★
hstommy(金幣+1): 謝謝參與
hstommy(金幣+1): 謝謝參與
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1. 可以，一種方法是用有效哈密爾頓量：http://loto.sourceforge.net/feram/。用DFT直接算的話要考慮電場依賴的介電函數(shù)，需要考慮晶格振動(dòng)對介電常數(shù)的貢獻(xiàn)，感覺不太容易實(shí)現(xiàn)。 2./3. 其實(shí)應(yīng)該就是一個(gè)電學(xué)邊界條件問題？這個(gè)可以用 對于電學(xué)開路條件，free charge為0，也就是D處處連續(xù)且為0，因此材料內(nèi)部有 而對于電學(xué)短路條件，要滿足E=0（處處電勢相等），因此在界面上total charge=0。因此可以看到在材料界面上及內(nèi)部有 其實(shí)這兩個(gè)邊界條件可以用荷電的電容器進(jìn)行直觀地理解，開路就是電容器兩端不短路，因此電容器兩端荷電，內(nèi)部存在一個(gè)電場；而短路就是把電容器兩端連接，這樣電容器就不再荷電，內(nèi)部電場等于0。 4. 建議看有效哈密爾頓量的文章，分別有short range和long range，各自對應(yīng)于短程的力相互作用矩陣以及長程的庫侖相互作用，長波應(yīng)變等。 5. 金屬中有電子屏蔽，沒法計(jì)算吧？記得好像有種方法是直接切到費(fèi)米面強(qiáng)行算。 |
6樓2020-01-08 09:40:24
10樓2020-01-12 22:59:24
★
hstommy(金幣+1): 謝謝參與
hstommy(金幣+1): 謝謝參與
|
樓主，你好，我剛接觸鐵電材料這塊，然后在查找in2se3的結(jié)構(gòu)時(shí)，發(fā)現(xiàn)我找的結(jié)構(gòu)與論文中的不一樣，你能不能給我發(fā)一下它的cif文件呢？小妹萬分感謝 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
11樓2020-03-02 23:16:01
簡單回復(fù)
nono20093樓
2020-01-07 23:24
回復(fù)
hstommy(金幣+1): 謝謝參與
。 發(fā)自小木蟲Android客戶端
tzynew2樓
2020-01-07 23:14
回復(fù)
hstommy(金幣+1): 謝謝參與
五只貓哈哈8樓
2020-01-09 13:36
回復(fù)
hstommy(金幣+1): 謝謝參與
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