6.1 变胞微动弹性带(VCNEB)法

预测相变机制可以认为是一个两端的问题,算法必须定位在中间状态。变胞微动弹性 带(NEB)方法是解决两端问题广泛运用的技术, 一个有效而稳健的方法来寻找反应路径和鞍点,在“最小能量路径”(MEP)上的两个端点之间的势能面。 该NEB方法已成功应用于分子化学反应和缺陷迁移,尤其它可以提供相变过程给定的初始和最终状态间的能量势垒。不幸的是, 大多数用NEB方法解决的问题都是在单胞的限定下,这排除了它用于相变的可能(这涉及沿相变路径变异的单胞)。

\includegraphics[scale=0.95]{pic/VCNEB}
14: 2D焓表面模型的最小能量路径(有灰色圆的线)和 初始路径。影像$i$用VC-NEB方法的力示于插图。$\mathbf{F}^{\nabla }_{i}$是梯度方向的潜在力。 $\mathbf{F}^{\nabla \bot }_{i}$$\mathbf{F}^{\nabla }_{i}$分别是的横向分量和弹性力。

变胞NEB(VC-NEB)方法,我们用不同的公式来完善,平等对待单胞和原子坐标,在恒定压力 下在膨胀的结构空间运行。以第一性原理为框架的VC-NEB方法已经被添加到USPEX代码中。VC-NEB 方法是探索更大结构空间相变过程两个端点激活路径的常用工具。VCNEB方法中路径上的所有结构都 被示为“Image”。