Comment rapporteriez-vous les paramètres de réseau d'un alliage, modélisé à l'aide d'une supercellule

Aug 16 2020

Il y a beaucoup de littérature derrière la modélisation ab initio des alliages avec des occupations statistiques de sites. Il s'agit notamment de VCA, SQS, CPA, approche supercellulaire, etc. Cette question ne vise pas à comparer ces approches, mais suppose plutôt un cas où l'approche supercellulaire est utilisée pour modéliser un nouvel alliage en utilisant le cadre DFT.

Considérez un alliage $\ce{A_{0.33}B_{0.67}C3}$. Une supercellule de taille 1x1x3 (elle est petite, mais par souci de compréhension) est générée et l'optimisation de la géométrie est effectuée.

Maintenant, j'ai deux questions.

  1. Pendant la génération de la supercellule, la symétrie du groupe d'espace de l'alliage d'origine peut être (est probablement) abaissée, car la supercellule peut ne pas supporter le même nombre d'opérations de symétrie. Par conséquent, dans quelle mesure est-il plausible de rapporter la symétrie de la supercellule optimisée comme la symétrie relâchée finale de l'alliage d'origine? Existe-t-il des stratégies pour revenir à la cellule unitaire d'origine à partir d'une supercellule détendue?
  2. Quelle est la convention lors de la déclaration des paramètres de réseau optimisés? Rapportez-vous les paramètres tels qu'ils sont pour la supercellule ~ (a, b, 3c), ou prenez-vous la moyenne ~ (a, b, c moy )?

Réponses

9 Brandon Aug 16 2020 at 22:22

En créant une supercellule et en la modifiant d'une manière ou d'une autre, vous créez une structure entièrement nouvelle qui, vous l'espérez, pourra vous donner un aperçu en la comparant à la structure d'origine. Toutes les conclusions que vous tirez de vos calculs proviendront de la supercellule modifiée, plutôt que d'une version où vous l'avez reconvertie dans la cellule primitive. Certains logiciels, comme pymatgen, sont capables de décrire des structures avec des occupations partielles, mais je ne pense pas qu'il soit possible de convertir systématiquement une supercellule détendue en cellule primitive sans perdre d'informations.

Pour cette raison, il est plus logique de rapporter la géométrie, la symétrie et d'autres propriétés de la supercellule. C'est ce que j'ai observé comme étant la convention dans la littérature. Le reporting des données brutes basées sur la supercellule est également important pour rendre votre travail aussi transparent et reproductible que possible.

En fonction de ce que vous essayez de montrer, il peut être possible de signaler des propriétés normalisées par atome. Par exemple, au lieu de signaler les paramètres de réseau de votre supercellule 1x1x3 dans la cellule primitive en «faisant la moyenne» du paramètre de réseau c, il peut être tout aussi efficace pour votre application de comparer le volume de la primitive et des supercellules par atome.