这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。
两侧同时换到之前的修订记录前一修订版后一修订版 | 前一修订版上一修订版两侧同时换到之后的修订记录 | ||
atk:格林函数方法模拟材料表面 [2017/08/19 17:50] – [进行计算] fermi | atk:格林函数方法模拟材料表面 [2017/08/19 18:24] – fermi | ||
---|---|---|---|
行 12: | 行 12: | ||
slab模型由有限层数的原子构成,C方向两边其他地方是真空,因此这个体系有两个表面(表面-真空界面)。静电(Hartree)势($V_H$)在slab的中间是和块体材料接近的,而在表面处有一定变化,并过渡到真空区域的常数。 | slab模型由有限层数的原子构成,C方向两边其他地方是真空,因此这个体系有两个表面(表面-真空界面)。静电(Hartree)势($V_H$)在slab的中间是和块体材料接近的,而在表面处有一定变化,并过渡到真空区域的常数。 | ||
- | {{ : | + | {{ : |
与之不同,格林函数表面模型包含一个表面区域,并将其连接在一个电极上,电极部分是一个完整的块体材料周期结构。电子态在电极--表面区域之间的界面上通过格林函数匹配。因此,表面的电子态与块体基底连接,表面的化学势因此被固定为电极的化学势。 | 与之不同,格林函数表面模型包含一个表面区域,并将其连接在一个电极上,电极部分是一个完整的块体材料周期结构。电子态在电极--表面区域之间的界面上通过格林函数匹配。因此,表面的电子态与块体基底连接,表面的化学势因此被固定为电极的化学势。 | ||
- | {{ : | + | {{ : |
==== NEGF方法的优点 ==== | ==== NEGF方法的优点 ==== | ||
与传统的slab模型相比,基于格林函数方法的表面计算有明显的优势: | 与传统的slab模型相比,基于格林函数方法的表面计算有明显的优势: | ||
行 26: | 行 26: | ||
如下图所示,在晶胞C方向使用了三种不同的边界条件。电极部分向左方向采用周期边界条件,而在电极--表面处采用狄利克雷(Dirichlet)边界条件。而在表面一侧,Neumann边界条件是最自然合理的。 | 如下图所示,在晶胞C方向使用了三种不同的边界条件。电极部分向左方向采用周期边界条件,而在电极--表面处采用狄利克雷(Dirichlet)边界条件。而在表面一侧,Neumann边界条件是最自然合理的。 | ||
- | {{ : | + | {{ : |
===== Ag(100) 表面的功函数 ===== | ===== Ag(100) 表面的功函数 ===== | ||
行 45: | 行 45: | ||
<WRAP center tip 100%> | <WRAP center tip 100%> | ||
- | 你可以参考下面两个教程学习如何进行结构优化和能带计算。 | + | 你可以参考其他相关教程学习如何进行结构优化和能带计算。 |
</ | </ | ||
行 123: | 行 123: | ||
==== 结果分析 ==== | ==== 结果分析 ==== | ||
+ | |||
+ | 计算结束后,NetCDF文件'' | ||
+ | * {{: | ||
+ | * {{: | ||
+ | * {{: | ||
+ | |||
+ | 先查看表面方向的静电势分布情况。选中EDP,打开右侧**1D Projector**工具。 | ||
+ | |||
+ | EDP是三维格点数据,但是1D Projector可以将其延任意方向投影,将EDP在C方向投影如下。 | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | Ag(100)表面的功函数可以通过计算真空区域的(常数)EDP与化学势(在格林函数表面计算中是电极的化学势)的差别得到: | ||
+ | $$ | ||
+ | \mathrm{WF} = \delta V_\mathrm{H}^\mathrm{c=1} - \mu | ||
+ | $$ | ||
+ | |||
+ | 将红色圆点移动到最右侧(c=1)可以得到$\delta V_\mathrm{H}^\mathrm{c=1}$=+2.14 eV。 | ||
+ | |||
+ | 选中化学势图标,使用 Text Representation 可以读取数值为 $\mu$= -2.46 eV。 | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | 理论计算得到的功函数为4.6eV,与实验得到的4.64eV非常接近。注意到表面结构并没有弛豫,也就没有考虑表面重构等的影响。实际计算时可以添加OptimzeGemoetry进行结构弛豫。 | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
===== 功函数对金属层数的收敛性 ===== | ===== 功函数对金属层数的收敛性 ===== | ||
+ | |||
+ | 最后,我们看一下格林函数方法与传统slab方法的区别。下图显示了Ag(100)表面功函数预测结果与银原子层数的关系。格林函数使用的方法与上面类似,不过使用了两层幽灵原子。 | ||
+ | |||
+ | 结果清楚的表明,与传统的slab模型相比,使用格林函数表面模型进行计算得到的功函数对原子层数的收敛性要快得多。 | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | 如果想重复上述结果,可以下载这两个脚本进行计算:{{: | ||
+ | |||