VASP算净电荷的问题

dark_cosmos

看文献VASP中也是可以算净电荷的。通过设置NELECT大于体系总的价电子即可。但是由于存在homogeneousbackground charge -q，所以需要进行corrections。
在官网有介绍http://cms.mpi.univie.ac.at/vasp/guide/node143.html

•   DIPOL tag  DIPOL = center of cell (in direct, fractional coordinates) This tag determines as in VASP.3.2 the center of the net charge distribution.  The dipol is defined as where    is position as defined by the DIPOL tag.  If the flag is not set VASP, determines the points where the charge density averaged over one plane  drops to a minimum and deduces the center of the charge distribution by adding half of the lattice vector perpendicular to the plane where the charge density has a minimum (this is a rather reliable approach for orthorhombic cells).
  

请问，我计算的体系为一个有vacuum slab的体系，需不需要这个DIPOL关键词，另外这个关键词对于slab模型该如何定义，上面这几句话没有看懂。另外加上IDIPOL这个关键词以后，计算出来的
dipol+quadrupol energy correction 为 153.278938 eV， 达到不加IDIPOL时候体系能量（-435.54056629 eV）的1/3了，为什么会有这么大的差别？

另外就是MS中Castep与Dmol3中的correction与VASP相比效果哪个更好一些，@卡开发发 大神有没有测试过。

jiangning198511

VASP手册中明确提到非电中性的表面的计算时不可信的！！！

jiangning198511

I adsorb, an ionic species e.g. O− on an insulating surface. To select a specific charge state, I have increased the
number of electrons by one compared to the neutral system. Now, I have no clue how to evalute the total energy
properly (i.e. are there convergence corrections).
Actually, you MUST NOT set the number of electrons manually for a slab calculation. I.e., when you calculate
the slab-O− system you are not allowed to select a specific charge state for the oxygen ion, by increasing the
number of electrons manually. Specific charge state calculations make sense only in 3D systems and for cluster
calculations.

dark_cosmos

jiangning198511 发表于 2017-10-18 10:52
VASP手册中明确提到非电中性的表面的计算时不可信的！！！

刚看到这句话：Total energies from charged slab calculations are hence useless, and can not be used to determine relative energies.

dark_cosmos

jiangning198511 发表于 2017-10-18 10:54
I adsorb, an ionic species e.g. O− on an insulating surface. To select a specific charge state ...

谢谢您的回复，请问目前这种有slab的带电表面计算该如何解决，周期性肯定是需要考虑的。
使用Dmol3或者Castep如何呢？前辈有没有了解呢？

卡开发发

1、电荷会有一部分局域在吸附物上面，这样整个晶格带一个偶极矩，这样周期镜像上都会有偶极矩发生相互作用，原则上是需要修正这个多出来的偶极矩的。
2、外加的电荷在周期镜像上也产生作用，这样你在扩大晶格的时候能量其实根本无法收敛到一个定值上，无论是CASTEP、DMol3还是VASP都会面临这个问题。当然，原则上我们可以通过修正的方式来消除这种晶格间的镜像作用，如Journal of The Electrochemical Society, 153
12 E207-E214
2006的公式[2]，另外如QE等也可以采用Makov-Payne或Martyna-Tuckerman方法修正，但Makov-Payne的方法只支持正方格子，QE的插件还支持一种PCC的修正方式。

jiangning198511

卡开发发 发表于 2017-10-18 13:40
1、电荷会有一部分局域在吸附物上面，这样整个晶格带一个偶极矩，这样周期镜像上都会有偶极矩发生相互作用 ...

如果只考虑XY周期边界条件是否可以解决这个Z方向的镜像作用，CP2K貌似可以设置只有XY方向的边界条件

卡开发发

jiangning198511 发表于 2017-10-19 10:24
如果只考虑XY周期边界条件是否可以解决这个Z方向的镜像作用，CP2K貌似可以设置只有XY方向的边界条件

原则上可以，但我不清楚为什么程序也同时提供了MT修正的选项。

lycheeho

jiangning198511 发表于 2017-10-18 10:54
I adsorb, an ionic species e.g. O− on an insulating surface. To select a specific charge state ...

你好，利用VASP计算金属表面吸附分子性质时，可不可以明确设置分子的电荷数和多重度呢？谢谢~