材料計(jì)算||如何計(jì)算吸附能?超全實(shí)操解析
在我們閱讀文獻(xiàn)和做計(jì)算時(shí),常常會(huì)用到吸附能的計(jì)算。那我們?nèi)绾潍@得吸附能呢?這里小編跟大家講解一下,看完就知道如何計(jì)算啦!
一什么是吸附能?
首先,我們要明白什么是吸附能,它的定義是什么?
顧名思義,吸附能是指吸附物A吸附在基底B過程中產(chǎn)生的能量。
吸附能Eads的計(jì)算公式為:Eads=EAB-EA-EB其中,EAB是指物質(zhì)A吸附在基底B后體系A(chǔ)B的能量,EA是指物質(zhì)A的能量,EB是指基底B的能量。
二?如何獲得吸附能?
我們用MatCloud+材料云,講解如何用第一原理能量計(jì)算。這里選MatCloud+的原因,是因?yàn)樗鼉H需瀏覽器就可開展材料計(jì)算,無需下載安裝任何軟件,非常便捷。
首先,在百度上搜索“Matcloud+”平臺(tái),進(jìn)入官網(wǎng),獲得吸附物A、基底B、物質(zhì)AB的能量我們只需要做一步幾何優(yōu)化。詳細(xì)操作方法如下:
01通用導(dǎo)入組件
先【新建工作流】,如圖所示拖入【通用導(dǎo)入組件】和【結(jié)構(gòu)優(yōu)化】接著,點(diǎn)擊通用輸入組件—參數(shù)設(shè)置,此處我們選擇從【數(shù)據(jù)庫】導(dǎo)入H2(吸附物A)、石墨炔(基底B)、H2吸附于石墨烯(物質(zhì)AB)的結(jié)構(gòu);

02結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)設(shè)置
結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的參數(shù)的詳情我們可參照“結(jié)構(gòu)優(yōu)化與高通量結(jié)構(gòu)優(yōu)化“操作教程詳情頁
(注:本部分參數(shù)設(shè)置僅供參考,可根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行修改)點(diǎn)擊結(jié)構(gòu)優(yōu)化—參數(shù)設(shè)置:
① Geometry Optimization一列參數(shù)設(shè)置:
【Algorithm】參數(shù):結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法選用“RMM-DIIS”【Convergence Tolerance】參數(shù):結(jié)構(gòu)優(yōu)化采用力收斂標(biāo)準(zhǔn)(Force),設(shè)置為0.02 eV/Ang其他選項(xiàng)均按默認(rèn)參數(shù)設(shè)置;

② General Setting 一列參數(shù)設(shè)置:
【Energy Cutoff】:平面波截?cái)嗄茉O(shè)置為750 eV(可根據(jù)自己的要求修改)其他選項(xiàng)均按默認(rèn)參數(shù)設(shè)置;

③ SCF一列參數(shù)設(shè)置:
【SCF Tolerance】:電子自洽迭代收斂標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為10-5 eV/Atom【SCF K-Points】:k點(diǎn)設(shè)置為6x6x4其他選項(xiàng)均按默認(rèn)參數(shù)設(shè)置;

④ HPC一列參數(shù)設(shè)置:
此列主要設(shè)置計(jì)算時(shí)選用的節(jié)點(diǎn)數(shù)以及每個(gè)節(jié)點(diǎn)的核心數(shù),此例按默認(rèn)參數(shù)設(shè)置;所有的參數(shù)設(shè)置完畢后點(diǎn)擊【Save】按鈕。
03提交任務(wù)
參數(shù)設(shè)置完畢后,點(diǎn)擊右上角的提交按鈕,提交任務(wù)。

04任務(wù)狀態(tài)查看
轉(zhuǎn)圈表示此組件正在順利運(yùn)行;對(duì)勾表示此組件運(yùn)行結(jié)束
暫停表示此組件手動(dòng)暫停;嘆號(hào)表示此組件計(jì)算出錯(cuò)

05查看計(jì)算結(jié)果
點(diǎn)擊任意組件—查看結(jié)果,即可得到結(jié)果詳情:

點(diǎn)擊結(jié)構(gòu)優(yōu)化—查看結(jié)果—后處理—查看,我們就可以分別得到3個(gè)物質(zhì)的能量E。

接下來,按公式Eads=EAB-EA-EB計(jì)算,我們就可以得到吸附能了。