选项值 | 校正方向 | 主要用途 | 关键设置 | 物理意义 |
1 | 平行于第一个晶格向量 (通常为 a) | 表面/ slab 计算,表面法线方向为第一个晶格向量方向。 | 需用 DIPOL 指定 slab 的中心位置。 | 计算该方向的偶极矩,并对总能量进行偶极校正,以消除两个表面之间由周期性边界条件引起的虚假静电相互作用。 |
2 | 平行于第二个晶格向量 (通常为 b) | 表面/ slab 计算,表面法线方向为第二个晶格向量方向。 | 需用 DIPOL 指定 slab 的中心位置。 | 同上,但作用在第二个方向上。 |
3 | 平行于第三个晶格向量 (通常为 c) | 表面/ slab 计算,表面法线方向为第三个晶格向量方向。最常见。 | 需用 DIPOL 指定 slab 的中心位置。 | 同上,但作用在第三个(通常为真空层)方向上。 |
4 | 所有方向 (各向同性) | 孤立分子/团簇计算。 | 系统会自动将分子置于晶胞中心,通常无需设置 DIPOL。 | 计算所有方向的偶极矩,并对总能量进行校正,以模拟分子处于真空中的情况,消除周期性镜像相互作用。 |
IDIPOL是进行表面科学和孤立分子计算时一个至关重要的校正参数。正确使用它可以显著提高总能量和电子结构(如功函数)的准确性。
记住一点:如果你的模型在某个方向上有真空层,并且这个方向上的结构是非对称的(从而产生了净偶极矩),那么你就应该考虑使用 IDIPOL进行校正。
常用组合:对于表面计算,最常用的组合是 IDIPOL = 3 和 DIPOL = 0.5 0.5 Z(Z 是 slab 的几何中心在 c 轴的位置)。
方面 | 说明与解释 |
核心功能 | 通过引入偶极校正来抵消由于周期性边界条件引起的虚假静电相互作用,从而获得更真实的总能量和功函数(对于表面)。 |
必须的配套参数 | 对于 IDIPOL = 1, 2, 3,必须使用 DIPOL 标签来指定 slab 或分子在相应方向上的中心位置(大致坐标即可)。例如:DIPOL = 0.5 0.5 0.5表示位于晶胞中心。 |
真空层要求 | 校正的有效性依赖于足够大的真空层厚度。通常需要至少 10-15 Å 的真空层才能获得可靠的结果。 |
输出信息 | 在 OUTCAR文件中搜索 dipolmoment和 E_dipol等关键词,可以查看计算出的偶极矩和校正能量值。 |
适用体系 | IDIPOL = 1, 2, 3:主要用于非对称slab模型(例如只有一个表面的吸附体系)。如果slab本身是对称的(如TiO₂(110)表面),则偶极矩理论上应为零,可能不需要此校正。IDIPOL = 4:用于孤立分子或团簇在真空中的计算。 |
计算体系 | 推荐设置 | 理由 |
表面计算 (Slab)(真空层在c方向) | IDIPOL = 3DIPOL = 0.5 0.5 Z(Z为slab中心z坐标) | 这是最常见的设置。校正作用于真空层方向(c轴),以消除两个周期性镜像slab之间的相互作用。 |
孤立分子/团簇 | IDIPOL = 4 | 校正作用于所有方向,将分子模拟在真空中,消除所有周期性镜像的相互作用。 |
不需要校正的对称slab | 不设置 | 如果slab结构本身是中心对称的,净偶极矩为零,则不需要添加偶极校正。 |
https://vasp.at/wiki/IDIPOL