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《石墨烯 graphene MS建模方法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、1、打開(kāi)materialstudio，新建一個(gè)工程，導(dǎo)入石墨graphite.msi（也可以自己build，然后添加原子）。2、build->makep1（目的是消除對(duì)稱性，這樣才能夠刪除一層原子）。3、刪除一層原子（選中原子->delete）。4、修改晶格參數(shù)：build->crystal->rebuildcrystal，設(shè)置方位角，，5、構(gòu)建supercell（方便摻雜，也為了好看）：build->symetry->supercell，構(gòu)建一個(gè)5x5x1的超原胞。6、cleavesurface（為了能夠添加真空層）：build->surface->cleavesurface,(h,k,
2、l)改為（0,0，-1）7、添加20埃真空層（添加真空層是為了減小層與層之間的影響，至少20埃，大點(diǎn)沒(méi)關(guān)系，最多是計(jì)算時(shí)時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)）：build->srystal->buildvacuum。構(gòu)建好后，模型如下：兩種模型的建立方法：第一種，導(dǎo)入軟件內(nèi)置模型執(zhí)行file–import–structure–ceramics–graphite.msi，獲得雙層石墨烯，層間距為0.34nm，將其擴(kuò)充為6層，選定一層，將其移動(dòng)到模型正中央，模型厚度為0.68*3nm；第二種方法，建立晶胞，選擇模型為第183型，設(shè)置參數(shù)為2.46、2.46和3.4，然后將碳原子添加進(jìn)去，設(shè)置坐標(biāo)為0.333、0.667
3、和0.500，獲得厚度為0.34nm的晶胞，將其擴(kuò)充為6層，因此它的厚度與第一種一樣?，F(xiàn)在要確定兩種模型的結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，為使體積接近，分別將其擴(kuò)充為145和128個(gè)結(jié)點(diǎn)。如圖，顯而易見(jiàn)，第一種模型邊沿布滿結(jié)點(diǎn)，而第二種模型邊沿沒(méi)有結(jié)點(diǎn)。為使模型穩(wěn)定，對(duì)它們初步先進(jìn)行幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化。優(yōu)化以前，鍵角都是120°鍵長(zhǎng)均為0.142nm。幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，鍵長(zhǎng)和鍵角均發(fā)生了一些輕微變化。(模型一)(模型二)導(dǎo)入石墨結(jié)構(gòu)后，cleavesurface，取石墨的C方向(001)，選合適的thickness和position，使之只有一層原子（比如top:1.0，thickness0.6），得到表面后再buil
4、dvacuumslab，選thickness（比如20A），slabposition可以選負(fù)的（比如-10A），這樣就得到了，你還可以重新定義二維晶胞的晶格參數(shù)(build->symmetry->redefinelattice,比如選B為-120，晶格就變成長(zhǎng)方形的了，當(dāng)然也可以在六方晶格的supercell上刪掉一些原子得到長(zhǎng)方形的supercell)，使之更適合你的需要。選擇Import
5、Structures
6、ceramicsandimportgraphite.msi.然后選擇,Build
7、Symmetry
8、MakeP1，刪除其中一層,把剩下的一層移到中間,然后選擇Build
9、Symm
10、etry
11、FindSymmetry…
12、FindSymmetry
13、ImposeSymmetry.接下來(lái)選擇Build
14、Symmetry
15、Supercell，創(chuàng)建5*5*1的石墨烯超晶胞.接下來(lái)選擇Build
16、Crystals
17、RebuildCrystal....把C值增加到15，點(diǎn)擊rebuildcrystal.SampleText?優(yōu)化步驟.點(diǎn)擊CASTEP按鈕Calculation打開(kāi)CASTEPCalculation對(duì)話框.把Task從Energy改變?yōu)镚eometryOptimization.點(diǎn)擊More…打開(kāi)CASTEPGeometryOptimization對(duì)話框.把Qualit
18、y改為Fine,然后勾選上theOptimizeCell復(fù)選框.接下來(lái)選擇Electronic,把SCFtolerance改為Fine，然后點(diǎn)擊More…打開(kāi)CASTEPElectronicOption對(duì)話框.在Basis標(biāo)簽下勾選Usecustomenergycutoff并鍵入300.在k-point下點(diǎn)擊theCustomgridparametersradio.在theGridparametersfield下,把a(bǔ)、b、c依次設(shè)置為3、3、1，并關(guān)閉對(duì)話框.最后,點(diǎn)擊Run。布里淵區(qū)積分路徑：diracpoint應(yīng)該出現(xiàn)在K點(diǎn)。但是當(dāng)構(gòu)建超胞的時(shí)候，由于去掉了體系的對(duì)稱性（makeP1
19、），K點(diǎn)不再是MS計(jì)算時(shí)默認(rèn)的高對(duì)稱點(diǎn)了。因此，在計(jì)算BandStructure時(shí)，MS的選項(xiàng)里沒(méi)出現(xiàn)K點(diǎn)。有兩種解決方法。一是用MS先確定模型的對(duì)稱性，看看能不能使K點(diǎn)出現(xiàn)。（對(duì)于我選取的n×n的平行四邊形超胞是可以的。）二是計(jì)算BandStructure時(shí)直接指定K點(diǎn)的左邊。K點(diǎn)坐標(biāo)是（-0.333，0.667，0）.我的n×n超胞G點(diǎn)在C原子上，能帶計(jì)算是G-->K，能帶在K點(diǎn)相交于fermi面
