DASP (Defect and Dopant ab-initio Simulation Package)是一款半導體缺陷和雜質性質的第一性原理計算模擬軟件包,該軟件包能針對輸入的半導體晶體結構,基于材料基因組數據庫和第一性原理軟件包,自動計算并輸出半導體的熱力學穩定性,缺陷和雜質形成能及離化能級,半導體樣品中缺陷、雜質和載流子濃度及費米能級,關鍵缺陷和雜質誘導的光致發光譜、載流子輻射和非輻射俘獲截面及少子壽命。
針對任一半導體,DASP軟件可以計算給出如下性質:熱力學穩定性、元素化學勢空間的穩定范圍、缺陷(含雜質,下同)形成能、缺陷轉變能級、各生長條件下的費米能級、載流子和缺陷濃度、缺陷的光致發光譜、缺陷對載流子的俘獲截面、輻射和非輻射復合速率等。
本期將給大家介紹DASP 雙鈣鈦礦材料穩定性的快速計算預測 5.5.3-5.5.3.2的內容。
5.5.3. Rb2LiInI6 (預測結果:不穩定)
5.5.3.1. 準備POSCAR與dasp.in
材料 Rb2LiInI6 的POSCAR文件可參考 Materials Project 數據庫獲得,需用戶自行優化或設置晶體結構。本案例采取的POSCAR文件如下:
在dasp.in文件中,用戶需根據自身情況設置任務腳本相關參數,并設置tsc_only = T以及database_api。具體可參考 Cs2AgBiCl6 案例所述。
5.5.3.2. 計算與分析
host結構的總能計算(與MP參數保持一致):
TSC模塊將使用MaterialsProject數據庫提供的輸入參數(INCAR,KPOINTS,POTCAR)對用戶給定的原胞做結構優化和靜態計算,該計算得到的總能與MP數據庫的總能是可比的(參照前文案例)。
穩定性與關鍵雜相快速分析:
TSC模塊將搜尋MP數據庫上所有與Rb2LiInI6相競爭的雜項,根據本步驟的輸出文件materials_info.yaml可以發現,所有考慮到的雜項包括:
通過DFT計算的Rb2LiInI6的總能與MP數據庫中雜相的總能,判斷出Rb2LiInI6是不穩定的。在2tsc.out中可看到相關的信息:
K2LiYF6的 energy_above_hull (eV/atom) 數值輸出在文件materials_info.yaml中,其值為正,與“該化合物不穩定”的分析結果相符。
其分解產物包括RbInI4、LiI、RbI,這一點也可從輸出文件materials_info.yaml獲知:
由于K2LiYF6不穩定,目前本模塊無法判斷出關鍵雜相,也無法輸出穩定區域圖像,而且,TSC模塊不會進一步做第二階段的計算。
若用戶仍然希望做第二階段計算,獲得穩定區域化學勢,則可以按照2tsc.out文件的提示,可以設置excluded_phase來排除某些雜項對目標化合物穩定性的影響,一般選擇排除分解物中的一種或多種,來使得目標化合物擁有可參考的穩定區域。
即,在dasp.in文件中設置excluded_phase = RbInI4或excluded_phase = LiI,亦或excluded_phase = RbInI4 RbI等 ,然后重新運行 TSC 模塊。此時,有可能該化合物仍然不穩定,則可以將當前分解路徑中的某些化合物追加寫入excluded_phase,然后再次運行TSC模塊。(可參考K2LiYF6的分析過程)
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原文標題:產品教程丨雙鈣鈦礦材料穩定性的快速計算預測(Rb2LiInI6)
文章出處:【微信號:hzwtech,微信公眾號:鴻之微】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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