คุณจะรายงานพารามิเตอร์ตาข่ายของโลหะผสมที่จำลองโดยใช้ซูเปอร์เซลล์ได้อย่างไร

Aug 16 2020

มีวรรณกรรมมากมายที่อยู่เบื้องหลังการสร้างแบบจำลองab initioของโลหะผสมที่มีการครอบครองไซต์ทางสถิติ ซึ่งรวมถึง VCA, SQS, CPA, supercell approach เป็นต้นคำถามนี้ไม่ได้มีจุดมุ่งหมายเพื่อเปรียบเทียบแนวทางเหล่านี้ แต่จะถือว่าเป็นกรณีที่ใช้วิธี supercell เพื่อสร้างแบบจำลองโลหะผสมใหม่โดยใช้กรอบ DFT

พิจารณาโลหะผสมบางส่วน $\ce{A_{0.33}B_{0.67}C3}$. มีการสร้างซูเปอร์เซลล์ขนาด 1x1x3 (มันเล็ก แต่เพื่อความเข้าใจ) ถูกสร้างขึ้นและทำการเพิ่มประสิทธิภาพรูปทรงเรขาคณิต

ตอนนี้ฉันมีสองคำถาม

  1. ในระหว่างการสร้างซูเปอร์เซลล์ความสมมาตรของกลุ่มอวกาศของโลหะผสมดั้งเดิมอาจลดลง (อาจจะ) ลดลงเนื่องจากซูเปอร์เซลล์อาจไม่รองรับการทำงานสมมาตรในปริมาณที่เท่ากัน ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่จะรายงานความสมมาตรของซูเปอร์เซลล์ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุดว่าเป็นสมมาตรที่ผ่อนคลายขั้นสุดท้ายของโลหะผสมดั้งเดิม? มีกลยุทธ์ใดในการกลับไปยังเซลล์หน่วยเดิมจาก supercell ที่ผ่อนคลายหรือไม่?
  2. หลักการเมื่อรายงานพารามิเตอร์ตาข่ายที่ปรับให้เหมาะสมคืออะไร? คุณรายงานพารามิเตอร์ตามที่มีไว้สำหรับ supercell ~ (a, b, 3c) หรือคุณใช้ค่าเฉลี่ย ~ (a, b, c avg )?

คำตอบ

9 Brandon Aug 16 2020 at 22:22

ด้วยการสร้าง supercell และปรับเปลี่ยนไม่ทางใดก็ทางหนึ่งคุณกำลังสร้างโครงสร้างใหม่ทั้งหมดซึ่งคุณหวังว่าจะสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกแก่คุณได้โดยเปรียบเทียบกับโครงสร้างเดิม ข้อสรุปใด ๆ ที่คุณได้จากการคำนวณของคุณจะมาจาก supercell ที่แก้ไขแล้วแทนที่จะเป็นเวอร์ชันที่คุณได้แปลงกลับเป็นเซลล์ดั้งเดิม แพคเกจซอฟต์แวร์บางอย่างเช่น pymatgen สามารถอธิบายโครงสร้างที่มีการครอบครองบางส่วนได้ แต่ฉันไม่คิดว่าจะสามารถแปลง supercell ที่ผ่อนคลายเป็นเซลล์ดั้งเดิมได้อย่างเป็นระบบโดยไม่สูญเสียข้อมูล

ด้วยเหตุนี้จึงมีเหตุผลมากที่สุดในการรายงานรูปทรงเรขาคณิตสมมาตรและคุณสมบัติอื่น ๆ ของซูเปอร์เซลล์ นี่คือสิ่งที่ฉันสังเกตเห็นว่าเป็นแบบแผนในวรรณคดี การรายงานข้อมูลดิบตาม supercell เป็นสิ่งสำคัญเช่นกันที่จะทำให้งานของคุณโปร่งใสและทำซ้ำได้มากที่สุด

ขึ้นอยู่กับสิ่งที่คุณพยายามจะแสดงอาจเป็นไปได้ที่จะรายงานคุณสมบัติที่ทำให้เป็นมาตรฐานต่ออะตอม ตัวอย่างเช่นแทนที่จะรายงานพารามิเตอร์แลตทิซของซูเปอร์เซลล์ 1x1x3 ของคุณในเซลล์ดั้งเดิมโดย "เฉลี่ย" พารามิเตอร์ c lattice อาจมีประสิทธิภาพเท่าเทียมกันสำหรับแอปพลิเคชันของคุณในการเปรียบเทียบปริมาณของเซลล์ดั้งเดิมและซุปเปอร์เซลล์ต่ออะตอม