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atk:neb方法研究pt在pt表面的扩散

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atk:neb方法研究pt在pt表面的扩散 [2016/11/02 16:39] – [设置并运行NEB计算] dong.dongatk: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；
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   * 分析结果并与文献对比。   * 分析结果并与文献对比。
  
-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。
  
-<WRAP center round box 100%>+<WRAP center box 100%>
 === 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。
  
 </WRAP> </WRAP>
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 =====分析结果===== =====分析结果=====
-1，交换和直接跳跃两种扩散过程的**NEB**计算都完成之后，两个新的文件出现在**VNL**主窗口的**LabFloor**面板。本文中，二者分别名为//“NEB_exchange”//和//“NEB_jump”//。+1，交换和直接跳跃两种扩散过程的 **NEB** 计算都完成之后，两个新的文件出现在 **VNL** 主窗口的 **LabFloor** 面板。本文中，二者分别名为 //“NEB_exchange”// 和 //“NEB_jump”//。
  
 {{ :atk:271.png?650 }} {{ :atk:271.png?650 }}
  
-2，打开//“NEB_exchange”//文件，并选择//“gID001”//，该文件包含优化之后的交换扩撒的**NEB**轨迹。之后点击屏幕右边的**Movie Tool**。+2，打开 //“NEB_exchange”// 文件，并选择 //“gID001”//，该文件包含优化之后的交换扩撒的 **NEB** 轨迹。之后点击屏幕右边的 **Movie Tool**。
  
 {{ :atk:Ptsurface282.png?650 }} {{ :atk:Ptsurface282.png?650 }}
  
-3，类似的打开//“NEB_jump”//，选择其//“gID001”//并点击屏幕右边的**Movie Tool**。+3，类似的打开 //“NEB_jump”//，选择其 //“gID001”//并点击屏幕右边的 **Movie Tool**。
  
-4，通过对比**Movie Tool**中的两个能垒（见下图），可以看到交换扩散到能垒和直接跳跃扩散能垒分别为//0.589eV//和//0.928eV//，这是与实验一致的<sup>[1]</sup>。与更精确的DFT计算结果<sup>[2]</sup>也是一致的。本例中力场模拟得到交换扩散过程在能垒上优于直接跳跃过程//0.334eV//。+4，通过对比 **Movie Tool** 中的两个能垒（见下图），可以看到交换扩散到能垒和直接跳跃扩散能垒分别为 //0.589eV// 和 //0.928eV//，这是与实验一致的<sup>[1]</sup>。与更精确的 DFT 计算结果 <sup>[2]</sup>也是一致的。本例中力场模拟得到交换扩散过程在能垒上优于直接跳跃过程 //0.334eV//。
  
 <WRAP center round box 60%> <WRAP center round box 60%>
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 <WRAP center round box 100%> <WRAP center round box 100%>
-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。
 </WRAP> </WRAP>
 =====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 +
- +
-[4] Smidstrup et al. “Improved initial guess for minimum energy path calculations” J. Chem. Phys. 140, 214106 (2014) link+
atk/neb方法研究pt在pt表面的扩散.txt · 最后更改: 2018/03/20 22:21 由 liu.jun

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