Materials Studio中的Castep模块金属矿物计算与分析

320科技工作室 2022年12月3日浏览：1583 收藏：1

金属矿物属于大型周期性体系，因此要运用密度泛函理论研究其矿物性质要运用Mterials Studio中的Castep模块。本文主要讲述氧化锌矿物晶胞模型的构建以及完全解理面的计算和对氧化锌矿物表面性质分析。

主要步骤分为：

1 创建新项目，导入氧化锌原胞

2 运用Castep模块进行优化计算，得到能带及态密度

3 切面并计算表面能得到完全解理面

4 对比计算结果，分析电子性质

1 首先打开Materials Studio软件，点击Creat a new project，点击ok，然后选择保存路径，切记不能保存在含有中文的文件夹中，命名为ZnO文件名,( 切记文件名也不能用中文)。进入软件之后，在ZnO上右击选择import→structures→metal oxides→Zno，成功导入氧化锌原胞，右击选择Display Style选择球棍模型（ball and stick）。

Materials Studio中的Castep模块金属矿物计算与分析的图1

ZnO

2 点击Modules选择Castep→Calculation进入Set Up面板，Task选择Geometry Optimization; Quality选择Fine; Functional选择GGA PBE; 使用TS色散矫正；Electronic面板中截断能选择Fine; SCF迭代选择Fine; 膺势法选择Ultrasoft。Propeties面板选择计算能带和态密度，并点击Calculate PDOS。参数设置完成后点击Run进行计算，优化得到ZnO晶胞。

Materials Studio中的Castep模块金属矿物计算与分析的图2

3 通过查阅文献资料得到矿物在破碎、研磨等加工手段过程中在受到外力的作用下内部会发生断裂，而发生断裂的部位为晶体内部成键较弱的结构，因而形成的表面即为能量较低的完全解理面。因此，运用Build→Surface→Cleave Surface切割不同的表面，并运用Castep计算能量，得到ZnO（001）面为能量最小的表面即为完全解理面。