晶體結(jié)構(gòu)高壓相變的研究是一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平的提高，特別是金剛石壓砧技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)高壓結(jié)構(gòu)相變的機(jī)理有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。但是如何判斷一種材料或者一個(gè)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定？

判斷固體結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定，主要有三個(gè)判據(jù)：

1. 熱力學(xué)穩(wěn)定（相同條件下，焓值最低的結(jié)構(gòu)為熱力學(xué)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）；

2. 動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定（聲子譜在任意點(diǎn)均不出現(xiàn)虛頻，表示動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定）；

3. 力學(xué)穩(wěn)定（相應(yīng)晶體結(jié)構(gòu)的力學(xué)穩(wěn)定性判據(jù)大于0）。

只要同時(shí)滿(mǎn)足這三個(gè)條件，才能判斷固體結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定。

聲子色散曲線(xiàn)的計(jì)算方法有：

1. 基于密度泛函理論的第一性原理方法可以從電子結(jié)構(gòu)角度闡述電子結(jié)構(gòu)的改變對(duì)于材料物性的影響。

主要軟件包括：VASP、QE、CASTEP和Abinit等。

2. 基于牛頓力學(xué)或晶格動(dòng)力學(xué)的的經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)方法可以從原子層次闡述原子結(jié)構(gòu)的改變對(duì)于材料物性的影響。

主要軟件包括：LAMMPS和GULP等。

由于在分子動(dòng)力學(xué)模擬研究中使用的勢(shì)函數(shù)的好壞直接決定了模擬的可靠性和精確程度，所以如何構(gòu)建精確可靠的勢(shì)一直以來(lái)都是分子動(dòng)力學(xué)模擬研究方面的重點(diǎn)和熱點(diǎn)，并且對(duì)勢(shì)函數(shù)的驗(yàn)證也是非常重要的。

聲子色散曲線(xiàn)的基本概念：

如果原胞中含有N個(gè)原子，則其聲子色散關(guān)系應(yīng)包含3N個(gè)分支，其中有3個(gè)聲學(xué)支和（3N-3）個(gè)光學(xué)支。如對(duì)于纖鋅礦（WZ）結(jié)構(gòu)的ZnO，由于每個(gè)原胞都含有兩個(gè)Zn原子和兩個(gè)O原子，共兩個(gè)原子，因此其聲子譜均應(yīng)該由３個(gè)代表原胞質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的聲學(xué)支以及9個(gè)代表原胞內(nèi)各原子相對(duì)于質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的光學(xué)支組成。

復(fù)現(xiàn)內(nèi)容：

ZnO-WZ結(jié)構(gòu)的聲子色散曲線(xiàn)及態(tài)密度

期刊名字：

Journal of Physical Chemistry C

影響因子（IF）：4.126

中科院分區(qū)：2區(qū)

文獻(xiàn)題目：

New ab initio based pair potential for accurate simulation of phase transitions in ZnO

論文鏈接：

New Ab Initio Based Pair Potential for Accurate Simulation of Phase Transitions in ZnO | The Journal of Physical Chemistry C

采用 GULP 軟件計(jì)算的結(jié)果如下：

1. 聲子色散曲線(xiàn)

2. 聲子態(tài)密度DOS

下期內(nèi)容將講解如何通過(guò)GULP實(shí)現(xiàn)聲子色散曲線(xiàn)和態(tài)密度DOS的計(jì)算，附上代碼并對(duì)GULP輸入文件的關(guān)鍵命令進(jìn)行解釋，歡迎大家關(guān)注！

歡迎大家關(guān)注微信公眾號(hào)：原子與分子模擬

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的GULP案例1：计算声子色散曲线和态密度的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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