1、在做表界面计算中我们经常会涉及到表面能的计算,但由于有一些表面是极性的,如Al2O3的(0001)面的O封端,这样切出来的面的原子不满足化学计量比;一般常用的办法就是限定化学势的范围,从而将表面能变成一个范围。但这样会遇见一个问题如果不同的封端表面能出现较差怎么办?
2、今天看见一个计算非化学计量比的表面的定值表面能的计算方法。其理论模型来自于材料热力学的正规溶体近似,(也可以试试亚正规溶体模型,其实和正规模型类似,但温度确定后,我们可以直接用第一性原理计算出的能量求解出相互作用参数IAB)。
首先正规溶体模型的摩尔自由能可以用如下公式表示:
但是我们的第一性原理是在0K下进行的,所以含温度的项可以去掉,结果如下:
最终我们就确定了二元化物中的化学式。
3、显然上述方法只针对二元组分;当对于多元组分该如何?这里发展出了三元正规溶体近似;
显然,情况变得比较复杂,如果为了看表面是否稳定,可以看每层的能量差是否区域一个稳定值,甚至可以通过这个确定一层的能量多少。