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文档简介
TosetupaworkfunctioncalculationEitherimportastructureofthebulkmaterialfromapre-existingfileorconstructanewstructureusingthesketchingandcrystalbuildingtoolsintheMaterialsVisualizer.GeometryoptimizethebulkstructureusingCASTEP.CleavetherequiredcrystallographicsurfaceusingtheCleaveSurfacedialogsothatthethicknessprovidesameaningfulrepresentationofthebulk.BuildavacuumslabusingtheBuildVacuumSlabCrystaldialog,youshouldensurethatthedistancebetweenthesurfaceandtheendofthevacuumisgreatenoughthattherecanbenopotentialinteractionsbetweenthesurfaceandthenextlayer.ChooseModules|CASTEP|Calculationfromthemenubar.SelecttheSetuptab.ChoosetheGeometryOptimizationtask.FixCartesianatomicpositionsofsomeatomsinthemiddleoftheslabusingtheEditConstraintsdialog,accessiblefromtheModifymenu.SelecteithertheLDAorGGAFunctionalfromthedropdownlist(seethetheorysectionformoreinformationonfunctionals).ClicktheRunbutton.FollowthestepsintheDisplayingtheaveragedpotentialchartforworkfunctioncalculationstopic.功函数计算1。输入一个软件自带的已知体结构,或用sketching
和crystalbuilding
工具建立一个新结构。GeometryoptimizethebulkstructureusingCASTEP.CleavetherequiredcrystallographicsurfaceusingtheCleaveSurfacedialogsothatthethicknessprovidesameaningfulrepresentationofthebulk.BuildavacuumslabusingtheBuildVacuumSlabCrystaldialog,youshouldensurethatthedistancebetweenthesurfaceandtheendofthevacuumisgreatenoughthattherecanbenopotentialinteractionsbetweenthesurfaceandthenextlayer.ChooseModules|CASTEP|Calculationfromthemenubar.SelecttheSetuptab.ChoosetheGeometryOptimizationtask.FixCartesianatomicpositionsofsomeatomsinthemiddleoftheslabusingtheEditConstraintsdialog,accessiblefromtheModifymenu.SelecteithertheLDAorGGAFunctionalfromthedropdownlist(seethetheorysectionformoreinformationonfunctionals).ClicktheRunbutton.FollowthestepsintheDisplayingtheaveragedpotentialchartforworkfunctioncalculationstopic.功函数的计算一、热电子发射和功函数A:常数W:功函数(或脱出功),将固体中的电子移至其表面、并处于自由状态所需的最低能量。V0EF0xVW金属真空热电子发射的电流密度为——Richardson定律V0:真空能级(势阱的深度)W:2~6eV。此值与晶体方向有关,变化范围约1eV。二.功函数的计算模型
构造如右图所示的2维无限阵列,计算的材料就是图中的板,板间是真空层。用CASTEP计算此体系的EF和板间的静电势分布(r),在平行表面的方向上对静电势取平均,从而在板间得到V0,进而得到W。由于功函数W的数值依赖于晶体结构和晶面取向,所以计算时需先优化体材料的晶体结构,再绘制2维阵列。可以优化块层表面和块层内部的原子坐标,也可以不优化。通过这些选择,人们可以研究表面弛豫对功0.8-1nm3nm......slab函数的影响。一般建议利用constraints,固定块层中间的原子,使其保留体材料的结构。
对块层进行计算时,为了反映体材料的性质,块层的厚度至少在0.8-1nm。为了避免块层相邻表面间静电势的相互干扰,并使静电势达到其渐进值,真空层的厚度至少为3nm。计算思路:对一定的晶体结构,求出总电子能量最低的电荷密度分布(x’),再根据右式计算位置x处的电势(x)。显示成球棒结构转化为原胞性质不选优化成功Saveproject,closeall打开优化后的W恢复为晶胞,准备切面其它不变,改厚度至9埃切出一个厚度约9埃的表面。足够厚,表示体性
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