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atk:neb方法研究pt在pt表面的扩散 [2016/11/02 16:41] – [分析结果] dong.dong | atk:neb方法研究pt在pt表面的扩散 [2018/03/20 22:21] (当前版本) – liu.jun |
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======NEB方法研究Pt在Pt表面的扩散====== | ======NEB方法研究Pt在Pt表面的扩散====== |
=====前言===== | =====前言===== |
在本文中将演示如何使用 Nudged Elastic Band (NEB) 方法研究扩散及其能垒。作为范例,将计算 Pt 原子在 Pt(100) 表面两种不同扩散机制的能垒 <sup>[1][2]</sup>。主要包含如下内容: | 本教程演示如何使用 Nudged Elastic Band (NEB) 方法研究扩散反应及其能垒。作为范例,将计算 Pt 原子在 Pt(100) 表面两种不同扩散机制的能垒 <sup>[1][2]</sup>。尤其值得一提的是,VNL中提供了高质量的、方便易用的NEB初始反应路径创建工具,能够创建更合理的NEB初始路径,大幅减少NEB优化步数和时间,详见【[[http://www.fermitech.com.cn/vnl-atk/neb-better-initial-guess/|更合理的NEB初始路径猜测]]】。 |
| 主要包含如下内容: |
* 创建并使用 ATK-Classical 优化 Pt 晶体结构; | * 创建并使用 ATK-Classical 优化 Pt 晶体结构; |
* 创建包含一个吸附 Pt 原子的 Pt(100) 表面; | * 创建包含一个吸附 Pt 原子的 Pt(100) 表面; |
* 分析结果并与文献对比。 | * 分析结果并与文献对比。 |
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关于构建、优化 NEB 计算的参数的更详细信息,请参阅[[http://www.quantumwise.com/documents/manuals/ATK-2015.beta/ReferenceManual/XHTML/index.html|ATK manual]],尤其是关于[[http://www.quantumwise.com/documents/manuals/latest/ReferenceManual/index.html/ref.nudgedelasticband.html|NudgedElasticBand]]一节,以及[[http://www.quantumwise.com/documents/manuals/latest/ReferenceManual/index.html/ref.optimizenudgedelasticband.html|OptimizeNudgedElasticBand]]功能。 | 关于构建、优化 NEB 计算的参数的更详细信息,请参阅[[http://www.quantumwise.com/documents/manuals/ATK-2015.beta/ReferenceManual/XHTML/index.html|QuantumATK manual]],尤其是关于[[http://www.quantumwise.com/documents/manuals/latest/ReferenceManual/index.html/ref.nudgedelasticband.html|NudgedElasticBand]]一节,以及[[http://www.quantumwise.com/documents/manuals/latest/ReferenceManual/index.html/ref.optimizenudgedelasticband.html|OptimizeNudgedElasticBand]]功能。 |
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=== 注意 === | === 注意 === |
NEB 方法需要用户对初始结构、末态结构以及路径进行预先设定,这通常是必须的。不过,使用其他非常强大方法,比如 ATK 内置的全新的 Adaptive Kinetic Monte Carlo (AKMC) 工具,即使不给定末态结构和猜测路径,通过计算也能获得与本例完全一样的信息。 | NEB 方法需要用户对初始结构、末态结构以及路径进行预先设定,这通常是必须的。不过,使用其他非常强大方法,比如 QuantumATK 内置的全新的 Adaptive Kinetic Monte Carlo (AKMC) 工具,即使不给定末态结构和猜测路径,通过计算也能获得与本例完全一样的信息。 |
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注意:通过 [[http://quantumwise.com/publications/tutorials/item/872-adaptive-kinetic-monte-carlo-simulation-of-pt-on-pt-100|AKMC方法]] 计算得到得到的结果精确地与此一致,并未该体系的势能面预知信息。 | 注意:通过 [[http://quantumwise.com/publications/tutorials/item/872-adaptive-kinetic-monte-carlo-simulation-of-pt-on-pt-100|AKMC方法]] 计算得到得到的结果精确地与此一致,该方法并不需要知道体系的势能面的任何信息。 |
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=====结论===== | =====结论===== |
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=====参考文献===== | =====参考文献===== |
| * [1] G.L. Kellog and P.J. Feibelman “Surface Self-Diffusion on Pt(001) by an Atomic Exchange Mechanism” Phys. Rev. Lett. 64, 3143 (1990) PhysRevLett.64.3143 |
[1] G.L. Kellog and P.J. Feibelman “Surface Self-Diffusion on Pt(001) by an Atomic Exchange Mechanism” Phys. Rev. Lett. 64, 3143 (1990) PhysRevLett.64.3143 | * [2] P.J. Feibelman “Surface-diffusion mechanism versus electric field: Pt/Pt(001)” Phys. Rev. B 64, 125403 (2001) PhysRevB.64.125403 |
| * [3] X.W. Zhou, et al. “Misfit-energy-increasing dislocations in vapor-deposited CoFe/NiFe multilayers” Phys. Rev. B 69, 144113 (2004) PhysRevB.69.144113 |
[2] P.J. Feibelman “Surface-diffusion mechanism versus electric field: Pt/Pt(001)” Phys. Rev. B 64, 125403 (2001) PhysRevB.64.125403 | * [4] Smidstrup et al. “Improved initial guess for minimum energy path calculations” J. Chem. Phys. 140, 214106 (2014) |
| * 英文教程原文:http://docs.quantumwise.com/tutorials/neb_pt.html |
[3] X.W. Zhou, et al. “Misfit-energy-increasing dislocations in vapor-deposited CoFe/NiFe multilayers” Phys. Rev. B 69, 144113 (2004) PhysRevB.69.144113 | |
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[4] Smidstrup et al. “Improved initial guess for minimum energy path calculations” J. Chem. Phys. 140, 214106 (2014) link | |