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当前位置:小木虫 >> 计算模拟 >> [求助]:表面能的计算

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[求助]:表面能的计算


作者: jingshanfeiyan    发布日期: 2008-09-08

用这个公式计算表面能:
Es=(Us−Ub)/A
Us是表面模型的能量;Ub 是含有相同原子数的体模型的能量

我是先优化晶胞结构,切面,relax,超晶胞,加真空层,计算单点能。
如:{100}6x6 超晶胞加20真空层,单点能为-128025.826902kcal/mol
原子数1096  ,表面积558.5184( A2)
一个晶胞原子数22,能量-2693.134148
表面能=[-128025.826902-(-2693.134148x1096/22)]x4.2x10(3)/[558.5184x10(-20)x6.02x10(23)]=7.67
文献中计算的值为2.9j/m2  
是不是我的计算方法有错,还是能量模型建的不对,请高手指点,谢谢!!
相关回复:

作者: sduzsw   发布日期: 2008-05-28
你计算的什么体系的表面能,可以传几张图看看吗

作者: freeflyheu   发布日期: 2008-05-28
不知道有没有朋友计算CNT的.

作者: lei0736   发布日期: 2008-05-28
表面能不可能大到那个数值 一般是一点几到二点几

作者: lei0736   发布日期: 2008-05-28
公式是行的通的 最有可能的是表面积算错了 两个表面还是一个表面?

作者: randome   发布日期: 2008-05-29
表面模型是几层原子?随原子层增大,表面能会收敛的。还应该除以2吧。

作者: spur   发布日期: 2008-05-29
注意单位换算!

作者: jingshanfeiyan   发布日期: 2008-05-30
关键是含有相同原子数的体模型的能量怎么确定,是单胞能量乘以表面原子数与单晶胞原子个数比吗?

作者: rainbot   发布日期: 2008-05-30
上下两个面,所以要除2

作者: lei0736   发布日期: 2008-05-30
建一个周期结构 计算能量就是体模型能量 偷懒的做法是找一个相同方法计算的单原子能量 乘以原子数就行了 跟你的结果差不了多远

作者: randome   发布日期: 2008-05-31
这样试一下:

因为表面能随原子层数的增加而收敛,你可以分别算下3、5层时的体系能量
得Ub
Ub=[Us(5)-Us(3)]/2
当你所建模型为N层时
Es=[Us(N)−Ub*N]/2A

Us是表面模型的能量

作者: homeless555   发布日期: 2008-06-02
QUOTE:
Originally posted by jingshanfeiyan at 2008-5-27 14:59:
用这个公式计算表面能:
Es=(Us−Ub)/A
Us是表面模型的能量;Ub 是含有相同原子数的体模型的能量

我是先优化晶胞结构,切面,relax,超晶胞,加真空层,计算单点能。
如:{100}6x6 超晶胞加20真空层, ...
你说的计算单点能是指在提交任务时选择energy吗?我没算过单点能,但我觉得如果让我算的话我会在加真空层以后再做结构优化。不知道是不是因为这个表面原子间距和体相的差异造成的呢

作者: jingshanfeiyan   发布日期: 2008-06-03
我的模型是含有不同元素的原子的,所以不能通过计算单原子能量得出体模型的能量。
表面积是根据a,b来求的吧。

作者: jingshanfeiyan   发布日期: 2008-06-03
《因为表面能随原子层数的增加而收敛,你可以分别算下3、5层时的体系能量
得Ub
Ub=[Us(5)-Us(3)]/2
当你所建模型为N层时
Es=[Us(N)−Ub*N]/2A
Us是表面模型的能量 》

我按这个公式算了,结果还是不对。

能量单位是 kcal/mol  表面能单位是J/m2  mol 是怎么消去的?
是用表面模型的原子数除以6.02/10(23)吗?

我的公式:
5层:Us= -104471.023645 kcal/mol
3层: Us=-56579.588900
Ub=-47891.434745 /2=-23945.7173725 kcal/mol  A=380.445415 A2 表面原子数 =36
E5=[-104471.023645-5x(-23945.7173725)]x4.18x10(3)x36/[6.02x10(23)x2x380.4454x10(-20)]=503J/m2   是哪里错了??

[ Last edited by jingshanfeiyan on 2008-6-3 at 15:38 ]

作者: randome   发布日期: 2008-06-03
你的单位是kcal/mol?如果你只是算一个你建好的模型的话,那无论是单点能计算还是结构优化后计算得到的能量只是你该模型的总能量,可以是 Ha、Ry、 eV、 kal之一。可你的计算结果里怎么还有一个mol呢?kal/mol是计算结果给出的单位?还有,你的每一层的原子数都是相同的吗?你计算出来的|Ub|明显大了!怀疑。。。要不你先算一个简单体系的。如Al什么的表面能,如果计算准确了再计算你现在的这个模型。

作者: jingshanfeiyan   发布日期: 2008-06-03
QUOTE:
Originally posted by randome at 2008-6-3 18:26:
你的单位是kcal/mol?如果你只是算一个你建好的模型的话,那无论是单点能计算还是结构优化后计算得到的能量只是你该模型的总能量,可以是 Ha、Ry、 eV、 kal之一。可你的计算结果里怎么还有一个mol呢?kal/mol是计 ...
我用dmol优化后能量的单位是au,
但是用discover 计算的能量是kcal/mol:
Energy components             kcal/mol
Total:                    -104471.023645
  Internal:                   0.000000
    Bond:                     0.000000
    Angle:                    0.000000
    Torsion:                  0.000000
    OutOfPlane:               0.000000
  Nonbond:                -104445.366945
    Vdw:                  16044.423270
      Repulsive:          23826.511219
      Dispersive:         -7782.087948
    Electrostatic:        -120489.790215
    Hydrogenbond:             0.000000
  Restraint:                -25.656700
    BtclRestraint:          -25.656700
况且它们之间本来就有这样的换算关系:1a.u=1Ha=27.2116ev=2625.552kJ/mol

可以加我吗,qq:24463697

[ Last edited by jingshanfeiyan on 2008-6-3 at 20:14 ]

作者: randome   发布日期: 2008-06-07
:)我很少上QQ的,相对来这里还多些! 你说的换算关系我以前还真不知道呢,今天学习了,有收获!
这里可能说不太清楚,给你推荐一篇很好的计算表面能的文献看看吧,不知道你有看过没?
J. Phys.: Condens. Matter 8 6525 1996
希望对你的计算能有所帮助!

作者: jingshanfeiyan   发布日期: 2008-06-11
QUOTE:
Originally posted by randome at 2008-6-7 14:06:
:)我很少上QQ的,相对来这里还多些! 你说的换算关系我以前还真不知道呢,今天学习了,有收获!
这里可能说不太清楚,给你推荐一篇很好的计算表面能的文献看看吧,不知道你有看过没?
J. Phys.: Condens. Matte ...
我没找到这样的文献呢,麻烦你给我发一篇吧,谢谢,我的邮箱:jingshanfeiyan@yahoo.com.cn

作者: randome   发布日期: 2008-06-12
发过去了,注意查收!:)

作者: jingshanfeiyan   发布日期: 2008-06-17
QUOTE:
Originally posted by randome at 2008-5-31 17:06:
这样试一下:

因为表面能随原子层数的增加而收敛,你可以分别算下3、5层时的体系能量
得Ub
Ub=[Us(5)-Us(3)]/2
当你所建模型为N层时
Es=[Us(N)−Ub*N]/2A

Us是表面模型的能量
谢谢你的文献!
因为我的模型含有不同的元素,每层原子数和原子种类也都不一样,所以这样算的结果也不对呢。
我用这个公式:Es=[Us(N)−Ub(N)]/2A
Us加真空层的表面模型能量
Ub的计算也是切面, 加厚度为0 的真空层,保证含有的原子种类和数目和slab里面一样,不知这样对不对?
另外,加真空层的时候是上下都加,才有两个表面露出来吧,如果是一面加真空的话,表面能不用除以2 吧?

[ Last edited by jingshanfeiyan on 2008-6-17 at 15:44 ]

作者: anvier   发布日期: 2008-06-20
想请问一下,如何计算单点能呢?

作者: zzgyb   发布日期: 2008-06-20
QUOTE:
Originally posted by anvier at 2008-6-20 14:46:
想请问一下,如何计算单点能呢?
不优化结构
直接计算能量,计算出来的就是这个位置下的能量

其实优化过程计算的能量就是每个点下的能量

作者: jingshanfeiyan   发布日期: 2008-07-01
QUOTE:
Originally posted by randome at 2008-5-31 17:06:
这样试一下:

因为表面能随原子层数的增加而收敛,你可以分别算下3、5层时的体系能量
得Ub
Ub=[Us(5)-Us(3)]/2
当你所建模型为N层时
Es=[Us(N)−Ub*N]/2A

Us是表面模型的能量
我用这个公式计算出来NaCl(100)面的表面能是5.996J/A2,貌似大了。
能量单位是KCal/mol  表面能J/A2, 要消去mol,需要乘以模型中含有的原子数/6.02x10(23), 请问这个原子数是表面模型里面的有效原子个数还是显示的总的原子数目,如果是前者,怎么确定原子个数?

作者: jingshanfeiyan   发布日期: 2008-07-01
还有个问题请教下,我从系统中直接调用的模型含有的原子数比较多,我看到有些人建的模型原子数相对很少,是不是把对称位置上的原子去掉了,这个应该怎么简化?

作者: 干冰388   发布日期: 2008-07-02
QUOTE:
Originally posted by jingshanfeiyan at 2008/7/1 14:24:



我用这个公式计算出来NaCl(100)面的表面能是5.996J/A2,貌似大了。
能量单位是KCal/mol  表面能J/A2, 要消去mol,需要乘以模型中含有的原子数/6.02x10(23), 请问这个原子数是表面模型里面的有效原子个数还是 ...
是有效原子数!

作者: jingshanfeiyan   发布日期: 2008-07-03
Ub=[Us(5)-Us(3)]/2
当你所建模型为N层时
Es=[Us(N)−Ub*N]/2A
我用这个公式计算fluorite100,110,111的表面能
文献计算数据:     我计算的值
100  2.9                   2.82
110  1.4                   0.68
111  0.8                    2.6
计算公式如下:
100:  [-5263.4523042-3x(-5263.4523042--3508.9030960)] x2625.552/(2x15.1018x6.02)=2.82(模型是6层 4层)
110:5L: [-8772.7296619-5x(-8772.7296619--5263.6110400)/2] x27.2116x1.602x10-19/(2x21.3572x10-20)=0.68 (5层,3层)
111:5,3 [-4386.168331Ha-5x(-4386.168331Ha--2631.6382969)/2] x27.2116x1.602x10-19/(2x13.0785x10-20)=2.6
为什么100的计算差不多,110 111却出错了呢,可能错在哪里呢?


有哪位帮我算下NaCl100 110 111 面的表面能,和我的计算结果对照下看是否又错了。

作者: wangqj1   发布日期: 2008-08-04
你好,能给出该计算公式的所在的文献吗?
Ub=[Us(5)-Us(3)]/2
当你所建模型为N层时
Es=[Us(N)−Ub*N]/2A
谢谢!

作者: wangqj1   发布日期: 2008-09-08
:P:P:P:P:P

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