Consideración de los desplazamientos atómicos estáticos en los cálculos de estructuras electrónicas

Espero discutir algunos detalles de los cálculos de estructuras electrónicas. No soy un experto en este tema, así que perdonen cualquier abuso de terminología. Tengo entendido que los cálculos de la estructura electrónica de los primeros principios se basan en la simetría traslacional perfecta de una red cristalina. Además, la primera ronda de cálculos tradicionalmente trata los núcleos atómicos como puntos fijos debido a la gran disparidad en los núcleos y las velocidades de los electrones, y después de que se resuelve la estructura electrónica inicial, uno puede activar los movimientos nucleares y comprender la interacción entre los Movimientos nucleares y electrónicos. El corazón de mi pregunta es: ¿es posible investigar las distorsiones locales de las estructuras utilizando las técnicas existentes? Por una distorsión local, me refiero a una distorsión que no interrumpe la periodicidad cristalina de largo alcance,

Como estaba mirando esto, aproveché la oportunidad para ponerle algunas etiquetas, pero siéntete libre de arreglar las etiquetas si hay mejores opciones.

Respuestas (1)

Una técnica es realizar un cálculo de supercelda en el que el cálculo se realiza sobre varias celdas en lugar de una sola celda unitaria. El cambio deseado se realiza en una sola celda dentro de esta estructura más grande. Esto hace que su cambio sea periódico, pero si la supercélula es lo suficientemente grande, entonces el cambio puede hacerse esencialmente local. Este método se ha utilizado para generar estructuras electrónicas para series de sustitución como FeSi ( 1 X ) ge X y X X W ( 1 X ) O 3 (X=Nb,V,Re) ( enlace ). Por lo tanto, un pequeño cambio estructural no está fuera de discusión. Sé que wien2k y quantum espresso tienen scripts para generar supercell, pero no sé qué hacen otros paquetes principales. VASP no parece hacerlo.

En cuanto al tamaño de una supercélula para hacer, no lo sé. No he buscado activamente uno, pero no he encontrado un recurso que brinde tal orientación. Sugeriría comenzar lo más pequeño posible, posiblemente 2 × 2 × 1 o 2 × 2 × 2 , y aumentando el tamaño hasta que el efecto parece localizado en el interior de la supercélula. Obviamente, esto ejercerá presión sobre su poder de cómputo, por lo que cuanto más pequeño, mejor.

la vista previa de la segunda fórmula parece correcta, pero la versión "publicada" no. Mmm.
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