Forcite分子动力学模块计算温度对带隙和光谱的影响

1、在本课程中，您将学习通过计算晶体单元体积和温度的关系来了解分子动力学的早期使用。二.计算了硅晶体细胞量与温度的关系，温度对带隙和光谱的影响。石英熔点1800K，任务1:定义郑秀晶c轴？来源？工作2:据资料估计，1800K时石英细胞体的体积是多少？与动态计算值比较。mm80: mir wald and masone (1980)静压实验。工作3:寻找三水铝石结构，I .计算晶胞体积与温度的关系，了解分子动力学的初步使用。1.在f托盘中创建class0920文件夹。打开Materials Studio，然后在class 0920上创建名为SiO2的新Project。3。首先优化内部数据库、inpu

2、t、-quartz的结构、import、两个修改结构和-SiO2的结构。选择Quartz-beta作为当前文件。选择分子动力学计算模块Forcite。从Forcite的下拉菜单中打开Calculation对话框，选择Setup选项卡，将Task设置为结构优化，计算精度Quality为Ultra-fine。单击、More按钮，然后从打开的对话框中选择Optimize cell，将迭代次数设置为500。4。使用分子动力学计算模块“力”优化两个修正的结构，打开“能源”选项卡，将“力场”设置为“COMPASS27”，计算精度“质量”为“Ultra-fine”。打开、作业控制选项卡，选择本地计算机中的计

3、算机进行计算，设置第2行，然后单击运行以优化结构。-SiO2也执行结构优化后，项目中将出现两个新文件夹。在File/Save Project中保存文件。再次使用Window/Close all关闭窗口文件。将四个贴图对齐到“窗口/平铺”。1，3分别为实验测定-SiO2和-SiO 2；2和4分别是结构优化-SiO2和-SiO2。使四个结构文件成为当前文件，然后在右下角的“属性”下，选择“属性3D”以显示该结构的体积和空间组。此信息在原理图的左侧和右侧列出。等于2，4的体积。单击选择结构图，然后使用Find Symmetry查找对称。信息列在结构图的顶部和底部。如果比较，4个图表，就会发现1，3不

4、变，2，4的体积相同，空间组也相同。结构优化后，-SiO2变为-SiO2。因此，我们在不同温度下计算-SiO2的特性。、优化结构后，-SiO2变为-SiO2，体积相同。1，2，1，4，3，关闭其他文件，仅保留结构图4(即结构优化-SiO2)的结构。按Edit/Select All/Copy选择“优化结构-SiO2”的结构，如右图所示。将鼠标移动到Project中的SiO2，单击鼠标右键，然后从下拉菜单中选择“3D Atomistic Document”，即可在工作窗格中看到空的3D Atomistic。出现xsd。5 .在不同温度下-计算SiO2单位单元的体积，并通过Edit/Paste优化结

5、构-将SiO2的结构复制到新的3d查看器中。单击，然后左键单击3D查看器中的空白区域以取消选择。将鼠标移动到Project中的3D Atomistic.xsd上，右键单击，然后从下拉菜单中单击“重命名”，将文件名更改为sio2_100.xsd。同样，在Project中，继续克隆结构优化quartz_beta.xsd，将这些新3D Atomistic.xsd分别重命名为SiO2_200 SiO2_2000.xsd。上课时间更少，学生们单击SiO2_300.xsd、SiO2_800.xsd、SiO2_1600.xsd、SiO2_1800.xsd、收敛测试模拟计算时间与I/o单元卷之间的关系，单击M

6、ore按钮，然后单击Dynamics温度固定在1200K，其馀设置保持不变。选择分子动力学计算模块Forcite。从Forcite的下拉菜单中打开Calculation对话框，选择Setup选项卡，将Task设置为Dynamics，将计算精度Quality设置为medium。计算、1200K处的-SiO2体积，并比较模拟时间对计算体积值的影响，以设置相应的模拟时间。结构文件为sio2_1200.xsd，设置为当前文件。打开、作业控制选项卡，选择本地计算机中的计算机进行计算，设置第2行，然后单击运行以优化结构。打开“能源”选项卡，将力场Forcefield设置为COMPASS27，将计算精度Qu

7、ality设置为Medium。，计算结束后，Project中将出现一个新文件夹，计算结果为模拟50ps，温度没有收敛，如果在Properties中选择Lattice 3D，可见细胞体量为118.657。在File/Save Project中保存文件，然后关闭Window/Close all中的窗口文件。将Sio2_1200.xsd重置为当前文件。单击More按钮，选择Dynamics选项卡，然后按右图进行设置。温度固定在1200K，模拟时间增加到100ps，其馀设置保持不变。选择分子动力学计算模块Forcite。从Forcite的下拉菜单中打开Calculation对话框，选择Setup选项卡

8、，将Task设置为Dynamics，将计算精度Quality设置为medium。打开、作业控制选项卡，选择本地计算机中的计算机进行计算，设置第2行，然后单击Run以优化结构。计算完成后，Project中将显示新文件夹。在计算结果中，模拟为100ps，温度没有收敛，在Properties中选择Lattice 3D时，可以看到的单元体积为124.931。重复、和上一步骤以保持温度不变，模拟时间从100ps增加到200、300和400ps，从而获得多个新文件夹。如这里所示，随着模拟时间的增加，Temperature的冲击越来越小，计算出的晶体体积趋于恒定。在本课程中，计算时间和计算精度的模拟时间为3

9、00ps。温度高，收敛快。将模拟时间固定在300ps，然后更改温度以计算相应的单元体积。单击More按钮，选择Dynamics选项卡，然后按右图进行设置。温度固定在100K，其馀设置保持不变。选择分子动力学计算模块Forcite。从Forcite的下拉菜单中打开Calculation对话框，选择Setup选项卡，将Task设置为Dynamics，将计算精度Quality设置为medium。计算、100K上的-SiO2的体积时，模拟时间设置为300ps。将结构文件sio2_100.xsd设置为当前文件。打开、作业控制选项卡，选择本地计算机中的计算机进行计算，设置第2行，然后单击运行以优化结构。打

10、开“能源”选项卡，将力场Forcefield设置为COMPASS27，将计算精度Quality设置为Medium。计算结束后，Project中出现新文件夹，计算结果显示模拟100ps，温度逐渐收敛到接近100K。在Properties中选择Lattice 3D时，可见单位单元体积为124.581，镜像为P1。使用、和相同的步骤计算温度为200、300和4002000K的SiO2单元格体积。课堂上，仅收集300，800，1600K的三种温度，计算出单细胞体积，写下对称性。SiO2单元在不同温度下的体积和对称，C2 C2 P1 P1 C2 p26222，p2321p 6222，p26222，p 2

11、6222 p 6222 p 6222 p 6222，任务4:解释对称符号，讨论相变的尝试。ii .计算了硅晶体细胞量与温度的关系，温度对带隙和光谱的影响。1 .仍在名为Sio2的Project中创建文件，并由内部数据库输入si的结构。然后按照右侧步骤将单位单元格转换为原始单元格，以减少计算量。2。使用Forcite计算300K硅的结构时，、模拟时间只有50ps，时间短，温度不收敛。显示温度的影响。3 .由300K Forcite计算的硅结构是稳定的配置，使用第一原理软件CASTEP计算频带和频谱，并在File/Save Project中存储文件。再次使用Window/Close all关闭窗口文件。将Forcite计算的硅结构激活到当前文件中。、几分钟后计算完成，出现新文件，并打开显