场的,适宜大的系统和较大的计算量,但准确度与基于密度函数理论的CASTEP 有较大差距,但CASTEP难以计算大的系统。 12、建立晶体的模型步骤: build/build crystal,弹出对话框,然后按照晶格参数填入。这个时候要选择空 间群(group这个选项),这里注意,在开始建立的时候要填入的是晶格参数,也
就是a,b,c。然后添加原子,添加原子的时候要填入的是每个元素对应的坐标, 也就是x,y,z,进行到这里,初步的结构就出来了。然后要点build/crystal/rebuild
crystal;这样,图形就整洁了很多。按照教程所说,还要点build/symmetry/primitive cell
注意事项:已经知道其晶格参数(这点重要啊,开始不了解需要知道这个参 数,走了一些弯路)。开始构建的时候犯了个错误,在add atom的时候没有注意 弹出的对话框里有个Option 选项,里面有个坐标要选分数坐标。所以,这里也 要注意。
采用DMOL3建模的基本步骤
第一种情况: 从程序自带的各种晶体及有机模型中导入体系的晶胞打开 MS,由file>import>structures>metals\\>pure-metals>Fe导入Fe的晶胞。由build > Surfaces > cleave Surfaces打开对话框。在对话框中输入要建立的晶面(hkl),选
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MS建模小结 7
择 position,其中depth 控制晶面层数。进入build>Supercell,输入A 、B 、C
的值,得到想要的超晶胞。到该步骤,我们已经建立了一个周期性的超晶胞。如 果要做周期性计算,则应选择build>Crystals>build vaccum slab,其中真空层通常
选择10 埃以上。如果建立团簇模型则选择build>Symmetry>Non-periodic Structure,去掉模型的周期性,并跟据自己的实际需要删除部分原子,得到想要
的团簇模型。在表面插入分子时通过菜单栏上的几个小图标添加即可。 第二种情况: 手动建模,优点是可控制晶格常数。
首先从文献中查到晶体的晶格常数的实验值。打开build>Crystals>build crystals,可见到对话框。在对话框中选择空间群与点群,然后在Lattice Parameter
中设置晶胞基矢的长度及夹角。然后打开build>Add atom,从对话框中输入坐标。 这里只需输入几个有代表性的原子的坐标,不必全部输入。在坐标输入前首先在 option页面中选择coordinate system,或者分数坐标或者卡迪尔坐标。
以下步骤重复2-5步。需要注意的是,采取什么样的团簇并不是任意的。原因是 很多模型构造出来后在优化过程中往往不收敛。要避免这个问题的办法是查阅文 献,参考文献上模型进行选取,因为它们的模型通常是经过试验证实收敛的。
几点说明
1.与高斯相比,dmol3 能够计算的体系更大。如果要研究表面的吸附,而 模拟表面的团簇模__________型又比较大,建议采用dmol3。如果计算的是局部化学反应,
而体系也不是很大,则可以使用高斯。 2.关于是否考虑周期性条件的问题 研究金属表面时,团簇计算方法在前些年由于计算量小曾经被广泛的应用过,直 到现在也被很多人在使用着,主要被用来计算吸附和多个分子的共吸附等,即不 考虑化学键的断裂。近年来由于国际上计算能力的提升,人们开始考虑周期性 条件,这点从JPCA,JPCB,PRL,PRB,JACS 等杂志上刊出的文章里也可以 看出,但是计算量要大很多。
需要注意的是,由于团簇计算方法没有考虑周期性,即在k 空间里只计算了Γ 点,采用该方法计算表面的化学键的断裂(即表面扩散问题等)时有可能受到质 疑。
3.在研究表面时,通常把团簇固定,只优化吸附在表面的分子,这一点可 以通过菜单栏上的Modify>Constraint 实现。首先选定团簇中需要固定的原子, 然后在下面的对话框中打勾。同时也可以在Measurement 里固定部分键长和键 角。
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MS建模小结 8
关于计算参数设置
1. 主要有几个参数需要注意,对于Electronic 页面,需要注意的是Core treatment,对于过渡金属原子通常需要考虑相对论效应,因此一般不使用All Electron方法。其他几种方法任选。
Basis set 应为DNP,Setup下的Quality一般选fine。为了提高计算速度,一 个较好的办法是先用粗糙的Basis set 和Quality进行优化,然后再提高精度。 2. 还有一个非常重要的选项是Electronic>More>SCF里的Use smearing。这 个关键字有助于加快收敛,但是设的多大往往会产生错误的结果,它也相当于允 许的误差范围。具体设置办法可参考help。 其他的关键字可酌情设置。
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