Come segnaleresti i parametri reticolari di una lega, modellata utilizzando una supercella

Aug 16 2020

C'è molta letteratura dietro la modellazione ab initio di leghe con occupazioni di siti statistici. Questi includono VCA, SQS, CPA, approccio supercell, ecc. Questa domanda non mira a confrontare questi approcci, ma piuttosto presuppone un caso in cui l'approccio supercella viene utilizzato per modellare una nuova lega utilizzando il framework DFT.

Considera un po 'di lega $\ce{A_{0.33}B_{0.67}C3}$. Viene generata una supercella di dimensioni 1x1x3 (è piccola, ma per motivi di comprensione) e viene eseguita l'ottimizzazione della geometria.

Ora, ho due domande.

  1. Durante la generazione della supercella, la simmetria del gruppo spaziale della lega originale può essere (probabilmente) abbassata, perché la supercella potrebbe non supportare la stessa quantità di operazioni di simmetria. Pertanto, quanto è plausibile riportare la simmetria della supercella ottimizzata come la simmetria rilassata finale della lega originale? Esistono strategie per tornare alla cella unitaria originale da una supercella rilassata?
  2. Qual è la convenzione quando si riportano i parametri reticolari ottimizzati? Riporti i parametri come sono per la supercella ~ (a, b, 3c), o prendi la media ~ (a, b, c avg )?

Risposte

9 Brandon Aug 16 2020 at 22:22

Creando una supercella e modificandola in qualche modo, stai creando una struttura completamente nuova che speri possa darti una visione d'insieme confrontandola con la struttura originale. Tutte le conclusioni che trarrete dai vostri calcoli proverranno dalla supercella modificata, piuttosto che da una versione in cui l'avete riconvertita nella cella primitiva. Alcuni pacchetti software, come pymatgen, sono in grado di descrivere strutture con occupazioni parziali, ma non credo sia possibile convertire sistematicamente una supercella rilassata in una cellula primitiva senza perdere informazioni.

Per questo motivo, è più logico riportare la geometria, la simmetria e altre proprietà della supercella. Questa è quella che ho osservato essere la convenzione in letteratura. Anche riportare i dati grezzi basati sulla supercella è importante per rendere il tuo lavoro il più trasparente e riproducibile possibile.

A seconda di ciò che si sta tentando di mostrare, potrebbe essere possibile riportare proprietà normalizzate per atomo. Ad esempio, invece di riportare i parametri del reticolo della tua supercella 1x1x3 nella cella primitiva "mediando" il parametro del reticolo c, potrebbe essere ugualmente efficace per la tua applicazione confrontare il volume della primitiva e delle supercelle per atomo.