Dmol3：Ni建模与分析优化全攻略

Dmol3建模及分析优化全过程是一篇详细介绍了如何使用MS（Materials Studio）软件进行晶体结构建模和优化的重要教程。作者杨林江和郑晓斌首先从建立模型开始，具体步骤如下： 1. **建立Ni模型**：用户从导入预先存在的Ni.msi文件开始，这是一个预设的金属镍晶格结构，位于Materials Studio安装目录下的structures文件夹中。通过File——import功能导入，并确保坐标系一致性，选择OrientationStandard选项以保持与原晶格一致。 2. **创建表面**：通过Build菜单，选择Surface——cleave surface，设置Cleaveplane为(111)，定义切割面和起点Top，以及原子层厚度，以生成Ni(111)面。同时处理可能的悬空键(Capbonds)问题，一般用氢原子填充。 3. **扩大晶胞**：通过调整U、V值来扩展晶胞，确保足够的空间，减少相邻层间的相互作用。 Crystalorientationstandard选择也很关键。 4. **添加真空区**：为了隔离不同层，选择Vacuumorientation为C方向，并设置合适的Vacuumthickness，避免层间干扰。Displaystyle选项卡用于查看模型和设置显示选项。 5. **固定原子**：通常底层原子被固定，其他层允许自由移动。通过选择和固定原子，确保模拟过程中所需的结构稳定性。 接下来是**结构优化**部分： - **方法选择**：Dmol3在密度泛函理论(DFT)计算中有应用，尽管速度较快但精度可能较低，相比之下，Castep提供了更高的精度。用户需根据需求权衡速度和准确性。 - **输入设置**：在Setup选项卡中，Task选择GeometryOptimization进行几何优化。Quality设置为fine以获得高精度计算。Functional部分选择适合的泛函，如GGA或LDA，同时考虑Spinunrestricted选项，决定是否考虑电子自旋的多样性。 - **金属属性**：在Metal选项中，根据软件帮助文档的提示，正确配置金属相关的计算参数。 这篇指南深入浅出地指导了用户如何使用Dmol3在MS软件中构建和优化Ni模型，涉及到关键的建模步骤、结构优化方法和设置参数，对于从事材料科学研究的专业人员或初学者来说，具有很高的实用价值。