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atk:沉积超薄氧化层调控银表面功函数 [2019/03/26 21:41] – [ATK-DFT 计算] xie.congwei | atk:沉积超薄氧化层调控银表面功函数 [2019/03/26 22:19] (当前版本) – [参考] xie.congwei | ||
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{{ : | {{ : | ||
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+ | 保存脚本为 '' | ||
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===== 分析结果 ===== | ===== 分析结果 ===== | ||
+ | OptimizeGeometry,ChemicalPotential 和 EffectivePotential 数据块现在应该已出现在 QuantumATK 的 **LabFloor** 上。 | ||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | 尝试选择 OptimizeGeometry 数据块,并通过单击 LabFloor 右侧的 **Viewer** 插件可视化弛豫轨迹。单击 {{: | ||
==== 功函数 ==== | ==== 功函数 ==== | ||
+ | |||
+ | |||
+ | 选择 ChemicalPotential 数据块,然后单击 **Show Text Representation** 插件以读取出计算得到的化学势为 -2.99 eV。 | ||
+ | |||
+ | 因此,这种 3 层 MgO 在 Ag(100) 上的功函数为 2.99 eV,这与 Prada 等人在文献中报道的计算值 2.96 eV 非常一致< | ||
+ | |||
+ | 您还可以按照上述步骤构建 2L-MgO/ | ||
+ | |||
+ | 例如,创建 2L-MgO/Ag 系统,计算功函数: | ||
+ | |||
+ | * 在 LabFloor 上找到弛豫后的 3L-MgO/ | ||
+ | * 将它转移到 Builder {{: | ||
+ | * 删除两个 O 和 Mg 鬼原子,将新的表面 O 和 Mg 原子转换为鬼原子。 | ||
+ | * 如上所述,交换 Mg 和 O 鬼原子。 | ||
+ | * 将构型发送到 **Scripter** {{: | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | |||
+ | //表 4 计算得到的 PW91 功函数(eV)。对应的功函数差异为 wrt 是为了清除括号中的 Ag(100)。// | ||
+ | | | QuantumATK | ||
+ | | Ag(100) | ||
+ | | 1L-MgO/ | ||
+ | | 2L-MgO/ | ||
+ | | 3L-MgO/ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | 可以在此处下载计算表中所有标记为 QuantumATK 的功函数所需要的脚本:[[https:// | ||
+ | |||
+ | |||
+ | <WRAP center tip 100%> | ||
+ | === 提示 === | ||
+ | 上表显示了 QuantumATK 与文献 (VASP) 中功函数计算之间具有良好的一致性。但是,如果计算设置发生变化,结果可能会改变。例如,SZP 基组是用于 Ag 原子的—— DZP 基组可能会给出略微不同的结果。所使用的赝势的类型也可能影响结果,并且在某些情况下可能需要更多的鬼原子。 | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
行 169: | 行 212: | ||
==== 有效势 ==== | ==== 有效势 ==== | ||
+ | 您已使用一组特定的边界条件进行功函数的计算——左 C 面上的 Neumann 和右 C 面上的 Dirichlet。您现在可以使用 **1D Projector** 插件显示计算中的平均有效势: | ||
+ | * 选择 LabFloor 上的 EffectivePotential 数据块,然后点击 1D Projector 插件。 | ||
+ | * 选择使用 Average 投影类型沿 C 轴投影,然后单击 **Add line** 绘制投影: | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Ag(100) 和 MgO(100) 区域的有效势明显不同。此外,两个不同 BC 的影响从超胞两端的势值和斜率就可以非常清楚地看出: | ||
+ | |||
+ | * 左 C 面上的 Neumann BC 在边界上施加了有效势的零斜率,但不限制边界上的势的实际值。 | ||
+ | * 相反,右 C 面上的 Dirichlet BC 迫使边界上的有效势为零,并且在真空区域中斜率恰好为零。 | ||
===== 1D 投影插件 ===== | ===== 1D 投影插件 ===== | ||
+ | 1D 投影可用于将各种 3D 网格数据投影到 1D 表示。这非常有助于实现可视化的目的,适用于 QuantumATK 网格对象(参见方框)的较广范围。 | ||
+ | 常用的 QuantumATK 网格对象: | ||
+ | BlochState,EffectivePotential,Eigenstate,ElectronDensity, | ||
+ | |||
+ | |||
+ | 插件小程序中提供了几个选项: | ||
+ | |||
+ | **Grid** | ||
+ | |||
+ | 您可以打开投影工具,在 LabFloor 上选择多个对象,将它们彼此相邻绘制。在这里,您可以选择要绘制哪一个。 | ||
+ | |||
+ | **Axis** | ||
+ | |||
+ | 选择您想要要投影 3D 数据网格的方向。 | ||
+ | |||
+ | **Projection type** | ||
+ | |||
+ | 对垂直于所选方向的平面中的所有数据求和或求平均值。您还可以沿着穿过特定投影点的直线绘制单个值。 | ||
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+ | **Projection point** | ||
+ | |||
+ | 在分数坐标中指定选择投影类型为 Through point 时使用的投影点。 | ||
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+ | **Spin projection** | ||
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+ | 在自旋极化计算的情况下,共线或非共线,您可以选择特定的旋转投影。 | ||
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+ | **Add line** | ||
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+ | 上述选项指定后,单击此按钮可在窗口右侧绘制投影。您可以在同一个图中添加更多投影。 | ||
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+ | **Remove line** | ||
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+ | 在 Projection Plot 窗口中选择一行,然后单击以从图中删除这条线。 | ||
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+ | **Clear plot** | ||
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+ | 从绘图中删除所有线条。 | ||
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+ | **Line Info** | ||
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+ | 显示了与当前所选绘图线/ | ||
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+ | **Projection Plot** | ||
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+ | 右键单击可缩放,自定义或将数据导出到文件。 | ||
===== 参考 ===== | ===== 参考 ===== | ||
+ | * [BTI04] G. Butti, M. I. Trioni, and H. Ishida. Electronic properties calculation of mgo thin films adsorbed on semi-infinite ag(001). Phys. Rev. B, 70:195425, Nov 2004. [[http:// | ||
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+ | * [GCP06] Livia Giordano, Fabrizio Cinquini, and Gianfranco Pacchioni. Tuning the surface metal work function by deposition of ultrathin oxide films: Density functional calculations. Phys. Rev. B, 73:045414, Jan 2006. [[http:// | ||
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+ | * [GP11] Livia Giordano and Gianfranco Pacchioni. Oxide films at the nanoscale: New structures, new functions, and new materials. Accounts of Chemical Research, 44(11): | ||
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+ | * [LZE04] Christian Loppacher, Ulrich Zerweck, and M. Lukas Eng. Kelvin probe force microscopy of alkali chloride thin films on au(111). Nanotechnology, | ||
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+ | * [Pac12] Gianfranco Pacchioni. Two-dimensional oxides: Multifunctional materials for advanced technologies. Chemistry – A European Journal, 18(33): | ||
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+ | * [PH13] Gianfranco Pacchioni and Freund Hajo. Electron transfer at oxide surfaces. the mgo paradigm: from defects to ultrathin films. Chemical Reviews, 113(6): | ||
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+ | * [PPS+05] Marina Pivetta, Fran\ifmmode \mbox ç\else ç\fi ois Patthey, Massimiliano Stengel, Alfonso Baldereschi, | ||
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+ | * [PBP+07] Hans-Christoph Ploigt, Christophe Brun, Marina Pivetta, Fran\ifmmode \mbox ç\else ç\fi ois Patthey, and Wolf-Dieter Schneider. Local work function changes determined by field emission resonances: Nacl∕ag(100). Phys. Rev. B, 76:195404, Nov 2007. [[http:// | ||
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+ | * [PMP08] (1, 2, 3, 4) Stefano Prada, Umberto Martinez, and Gianfranco Pacchioni. Work function changes induced by deposition of ultrathin dielectric films on metals: A theoretical analysis. Phys. Rev. B, 78:235423, Dec 2008. [[http:// | ||
+ | |||
+ | * 英文原文:[[https:// | ||