通过Material Studio创建矿物裂隙
通过Material Studio创建矿物裂隙
主要是用Material Studio(MS)的Build Layer功能来曲线救国的创建矿物裂隙模型。之前模拟炭材料的时候我也需要建立类似的孔隙结构,但是均一元素的石墨结构可以很方便的直接从中间删除部分碳层而实现孔隙模型的搭建,对于矿物结构来说,其由多种元素构成,而且往往模拟过程中对暴露的晶面也有要求,这个时候就需要对模型进行特定的处理来实现这个模型的搭建。
基础模型-SiO2
基础模型用的是MS自带的SiO2_cristobalite_high模型,我想用β方石英的模型,但是MS的模型中我没有找到这个,这里的high我就粗略的认为是高温的意思吧,高温即β方石英。。
以下为该模型的结构图,可以通过import,然后在structures,metal-oxides目录下找到这个结构:
切(1 1 1)面
对该模型进行切面处理,选择build-surface-cleave surface
hkl值改为1 1 1,然后为了能够暴露表面的O,所以Top这里我设置为了0.5,方便后续用质子饱和构建亲水表面,后续的Thickness就是根据模拟的需求选择了一个合理数字,然后点击最下面的Cleave即可。这样就成功创建了一个1 1 1的SiO2的表面模型。
通过创建Layer的形式构建裂隙
接下来选择Build - Build layers
在出现的对话框中,layer1和layer2均选择刚刚我们切出来的111面的SiO2模型文件,然后再调整一下Layer Details,如下图:
这里layer1我设置了10.0的真空层,但是我没有弄清楚这儿的单位是啥,因为我后面测算了一下,中间裂隙的宽度并不是10Å,然后对Layer1它是靠下一层的,所以它的真空层就是空隙的宽度,且对于它来说是无需翻转的,也就是Flip设置为No,而对于Layer2,为了让它的111面暴露在裂隙之中,所以要对它进行反转,所以在Flip那里设置为A,而对它来说则无需再设置真空层,因此Vacuum那里设置为0,这样之后就可以点击Build了,最终创建的模型如下:
之后如果要进行分子动力学模拟的话直接用这个模型进行扩胞,或者再调整其中的层间距即可,整体就大功告成了。