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北科大小學(xué)渣新蟲 (正式寫手)
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VASP計(jì)算石墨烯-Ni(111)界面，結(jié)構(gòu)跑散 已有2人參與
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各位蟲友好，最近我在用VASP計(jì)算石墨烯-Ni(111)界面的結(jié)合能和相互作用。我用了4層Ni金屬層和單層石墨烯，根據(jù)多個(gè)文獻(xiàn)中的報(bào)道，Ni原子排列在C原子上方和六元環(huán)中間的上方最穩(wěn)定，我按這個(gè)構(gòu)建了超晶胞，并設(shè)置了20埃的真空層，這種排列Ni(111)晶格失配度在1.2%。結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算中，我固定了石墨烯層中所有的碳原子，并且固定了晶胞參數(shù)，只允許所有金屬原子自由弛豫。但是弛豫計(jì)算結(jié)束后，我期待的是所有金屬原子應(yīng)該在x-y面上的位置幾乎不變，應(yīng)該在z軸上弛豫，并且每層金屬層上的Ni原子應(yīng)該還會保持在同一高度（z坐標(biāo)一樣），這樣才會和文獻(xiàn)中報(bào)道的一樣，才能得到穩(wěn)定的界面距離和界面結(jié)構(gòu)。 但是，當(dāng)結(jié)束結(jié)構(gòu)弛豫計(jì)算后，結(jié)構(gòu)似乎“跑散”了，即越是遠(yuǎn)離石墨烯的金屬層上的Ni原子不僅會在x-y面上弛豫，并且也會在z方向上弛豫，導(dǎo)致弛豫后Ni原子不在C原子的正上方或六元環(huán)的中心的上方，并且z方向上，同一金屬層的Ni原子也不再同一高度了，越遠(yuǎn)離石墨烯的金屬層，這種現(xiàn)象更明顯。這是為什么？怎么才能得到文獻(xiàn)中一樣的效果？我的計(jì)算問題出在哪兒？ 感謝各位提供寶貴的意見。 |
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2樓2025-03-24 23:00:01
rlafite
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
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你的Ni(111)層在遠(yuǎn)離石墨烯時(shí)“跑散”可能是因?yàn)椋?br />
Ni 原子自由度過高，應(yīng)固定底部2層Ni，或在x-y方向約束部分Ni原子。VASP 的 Selective Dynamics 選項(xiàng)可以用于固定某些原子的 x-y 方向，保證其只沿 z 方向弛豫。例如，在 POSCAR 里設(shè)置： Selective dynamics Direct x1 y1 z1 F F T x2 y2 z2 F F T ... 弛豫參數(shù)（IBRION, POTIM, EDIFFG）需要優(yōu)化，嘗試 IBRION = 2、POTIM = 0.1–0.15、EDIFFG = -0.01。 檢查K點(diǎn)密度和贗勢選擇，以確保精度足夠。試試 EDIFFG = -0.01 或更嚴(yán)格的值，看看是否能得到更合理的結(jié)構(gòu)。 |
3樓2025-03-25 00:31:36
北科大小學(xué)渣
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感謝你的回答。我是只固定了石墨烯層，允許所有金屬層在三個(gè)方向上自由弛豫，結(jié)果金屬層上的Ni就會“跑散”，因?yàn)槲铱吹轿墨I(xiàn)中有的文獻(xiàn)報(bào)道的是固定單層石墨烯和晶胞參數(shù)，允許所有金屬原子弛豫；還有的文獻(xiàn)是使用3+3金屬層slab，固定遠(yuǎn)離石墨烯的三層金屬層，讓靠近石墨烯的三層金屬和石墨烯自由弛豫。如果文獻(xiàn)中報(bào)道的正確的話，這兩種方法都不應(yīng)該使結(jié)構(gòu)“跑散”。你說的固定x, y方向，只允許部分Ni原子在z方向弛豫，會不會導(dǎo)致得不到最穩(wěn)定的構(gòu)型？我理解的是即便不固定金屬Ni原子，它們也應(yīng)該大概率只會沿著z方向弛豫，因?yàn)槲掖罱ǖ臉?gòu)型，Ni原子的排列方式應(yīng)該是最穩(wěn)定的構(gòu)型，所有我期待著不需要多少離子步就該結(jié)束計(jì)算，因?yàn)樵冀Y(jié)構(gòu)已經(jīng)很接近最穩(wěn)定的構(gòu)型，只是z方向上的距離需要優(yōu)化。 |
4樓2025-03-25 16:53:20
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
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First, check if you have reproduced all the lattice constants reported in the former papers Second, if it is "yes" for the first question, try using the exactly same methods described in the former papers. In addition, you can consider constraining the x- and y-coordinates of Ni in the coarse calculations of relaxation, and in the more accurate relaxations, remove the constraints to let the Ni atoms be fully relaxed. |
5樓2025-03-25 22:38:11
chapterr
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7樓2025-05-07 02:13:47
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