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adf:moleculargun1 [2017/03/06 18:09] – [水分子在石墨烯表面形成水簇的模拟] liu.jun | adf:moleculargun1 [2019/12/18 21:32] – [案例:水分子在石墨烯表面形成水簇的模拟(分子入射、沉积)] liu.jun | ||
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- | ======水分子在石墨烯表面形成水簇的模拟(分子入射、沉积)====== | + | ======案例:水分子在石墨烯表面形成水簇的模拟(分子入射、沉积)====== |
- | 本文说明,如何使用ReaxFF的Molecular Gun功能模拟在二维表面,原子、分子以一定频率从外界以指定的速度(或者说温度)入射到二维表面,在表面沉积、反应或凝聚的过程。此处以水分子在石墨烯表面的行为为例进行说明。 | + | 本文说明,如何使用ReaxFF的Molecular Gun功能模拟在二维表面,原子、分子以一定频率、速度(即温度)从外界入射到二维表面,在表面沉积、反应或凝聚的过程。此处以水分子在石墨烯表面的行为为例进行说明。 |
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- | ADF2016.208及其以后的版本,包含该功能。 | + | |
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=====石墨烯建模 ===== | =====石墨烯建模 ===== | ||
二维表面的建模,参考费米维基:[[adf: | 二维表面的建模,参考费米维基:[[adf: | ||
- | 在ADFinput,切换到ReaxFF模块,并创建晶体结构,选择石墨烯: | + | 在Input窗口,切换到ReaxFF模块,并创建晶体结构,选择石墨烯: |
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- | 此处可以对石墨烯的元素、结构参数进行修改,但本例中不做修改,直接点OK: | + | 此处可以对石墨烯的元素、结构参数进行修改: |
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- | 得到石墨烯的原胞。我们需要做一个大一点的二维表面,因此需要做超胞,但因为我们希望做的是二维体系,因此做超胞的时候,C方向重复单元个数填写为1,A、B方向重复10个单元: | + | 但本例中不做修改,直接点OK。同时弹出提示将要平移晶格,同样点击OK即可。得到石墨烯的原胞。我们需要做一个大一点的二维表面,因此需要做超胞,但因为我们希望做的是二维体系,因此做超胞的时候,C方向重复单元个数填写为1,A、B方向重复10个单元: |
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=====添加入射水分子===== | =====添加入射水分子===== | ||
- | 在适当的位置添加一个水分子(基本的分子建模,参考费米维基:[[https:// | + | View - Periodic - Show Unit Cell显示盒子。在适当的位置添加一个水分子(基本的分子建模,参考费米维基:[[https:// |
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* Add at:表示入射的位置,选择z表示入射的高度固定为当前高度,在xy平面随机分布。其他选项参考说明(鼠标悬停,就会显示该参数的说明) | * Add at:表示入射的位置,选择z表示入射的高度固定为当前高度,在xy平面随机分布。其他选项参考说明(鼠标悬停,就会显示该参数的说明) | ||
* Temperature:表示入射分子的速度,折算成温度为300K,温度越高,速率越大 | * Temperature:表示入射分子的速度,折算成温度为300K,温度越高,速率越大 | ||
+ | * Ajust direction: | ||
* Start at integration:从第多少step开始入射 | * Start at integration:从第多少step开始入射 | ||
* Frequency:每隔多少step入射一次Region_1。注意:这个频率不能太高,例如不能是1000,否则会出现一个分子还没有离开,旁边又出现一个分子,两个分子之间距离过近(比如小于1埃),就会出现巨大的彼此破坏的力量,形成分子碎片。该参数建议设置为3000以上。 | * Frequency:每隔多少step入射一次Region_1。注意:这个频率不能太高,例如不能是1000,否则会出现一个分子还没有离开,旁边又出现一个分子,两个分子之间距离过近(比如小于1埃),就会出现巨大的彼此破坏的力量,形成分子碎片。该参数建议设置为3000以上。 | ||
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- | 形成小的水簇 | + | 水分子之间,由于氢键作用而形成了小的水簇: |
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- | 形成很大的水簇 | + | 注意:本例中Cell在xy方向尺寸不大,所以继续增大水簇,可能会形成连片的水膜。读者有兴趣,可以增大Steps数继续模拟。本例只进行了40万步,步长为0.25fs。 |
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- | 注意:本例中Cell在xy方向尺寸不大,所以继续增大水簇,可能会形成连片的水膜。读者有兴趣,可以增大Steps数继续模拟,本例只进行了40万步。 | + |