使用ASE创建具有特定晶面的纳米团簇

相关知识:

晶格常数 (英语:lattice constant),或称 晶胞参数 ,或 晶格参数 (英语:lattice parameter),是指晶格晶胞的物理尺寸。三维空间中的晶格一般有 3 个晶格常数,分别用 a , bc 来表示。但在立方晶体结构这一特殊情形下,这 3 个常数都相等,故仅用 a 来表示(在这种情况下,晶格常数一般等于晶胞的边长,在实验上需要通过X射线衍射以及原子力显微镜根据公式才能得到较精确的值)。类似的情形还有六方晶系结构,其中 ab 这两个常数相等,因此我们只用 ac 。一族晶格常数也可合称为晶格参数 (lattice parameter)。但实际上,完整的晶格参数应当由 3 个晶格常数和 3 个夹角α、β和γ来描述。

例如,对于常见的金刚石,其晶格常数为 a = 3.57 Å (300 K)。这里的晶胞是等边结构,但是仅从晶格常数并不能推知金刚石的实际结构。

晶胞体积可根据晶格常数计算:

操作流程:

  1. 使用命令 ase gui 打开ASE软件图形界面,文件→打开→选择想要打开的文件→OK.

  2. 设置→纳米颗粒:

“通过指定层数或使用Wulff construction创建纳米颗粒。请按[帮助]已获取关于指定方向的指导。 警告:目前Wulff construction仅适用于立方结构晶体”

以下是帮助内容:

纳米颗粒模块可以根据晶体结构创建纳米颗粒或团蔟

  1. 选择元素,晶体结构和晶格常数。 [读取结构]按钮包含指定元素的数据。

  2. 进行选择你想通过指定每个方向上的层数或 使用Wulff construction。如使用后者,你必须指定各个方向上的表面能和团蔟的大小。

怎样指定方向:

方向第一次出现时,它代表整个晶向族, 就是说: (0,0,1) 包含 (1,0,0), (-1,0,0) 等. 如果被包含的任何一 个方向被重新指定,那么后者会覆盖该方向的原始定义。所以先后次序很重要。你可 以用[上]和[下]改变方向。你也可以添加新的方向,但是请记住 点击[添加]以确认添加。例如:(1,0,0) (1,1,1), (0,0,1) 先指 定了{100}晶向族,然后是{111}晶向族,最后(001)覆盖了{100}晶向族定义中改晶向 的定义。

  1. 接下来,使用“层指定”的方法来构建纳米颗粒。

  2. 绘制参数示例: