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北科大小學(xué)渣新蟲 (正式寫手)
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[求助]
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(huì)保持在同一高度（z坐標(biāo)一樣），這樣才會(huì)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(huì)在x-y面上弛豫，并且也會(huì)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(wèn)題出在哪兒？ 感謝各位提供寶貴的意見。 |
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8樓2025-05-07 02:15:01
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2樓2025-03-24 23:00:01
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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(guò)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(shì)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
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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(huì)“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(shuō)的固定x, y方向，只允許部分Ni原子在z方向弛豫，會(huì)不會(huì)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(huì)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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