: 如何设置VC-NEB计算的初始路径

6.3 如何设置VC-NEB计算的初始路径

VC-NEB方法是寻找相变路径非常有效的方法，但我们必须小心地准备初始路径。在VC-NEB计算中，晶胞旋转发生在初始和最后的结构附近，这里初始和最终的图像包含许多相同结构。为了排除这些无用的旋转，改进的Variable-Image-Number方法将自动出现晶胞旋转，这会节约很多时间。

作为一种选择，当产生初始image设置时，可以在应用VC-NEB方法前采用拒绝循环技术。一般的 $3 \times 3$ 矩阵，欧拉角 $R(\phi , \theta , \psi )$ 和晶格反射 $M(x, y, z)$ 都被定义。执行VC-NEB计算前，全部空间的欧拉角和反射操作数值搜索都用来寻找最小晶胞转变距离 $\Delta h$ ：

$\begin{equation} \Delta h = \left| {h_{initial} - R(\phi ,\theta ,\psi ) M(x,y,z)h_{final}}\right|. \end{equation}$

(14)

最后的image $\tilde h_{final}$ 拒绝循环晶格适量被指定为终点的image:

$\begin{equation} \tilde h_{final} = R(\phi ,\theta ,\psi )M(x,y,z)h_{final}. \end{equation}$

(15)

更重要的是，我们要预防任意分配初始和最终的images的原子部分坐标 $\mathbf{r}_{v}$ （修改初始和最终结构的绘制原子）。否则，计算将会很困难或者一些相同的路径会出现在一个计算中，如图 16所示。对于更复杂的系统，如果你没有好的初始路径，将会得到一些不合理的或散乱的路径。在两个终点 images上的原子最小距离的全局搜索帮助VC-NEB方法再分配原子序列。在VC-NEB计算前自动创造模型路径的能力对相转变的稳定和收敛非常重要，而且是研究大的复杂系统的先决条件。

$\includegraphics[scale=0.8]{pic/VCNEB_pathway}$

16: 当设置“不好”的初始Image文件会发现相同的路径。路径是GaN在45 GPa静压下B3 $\rightarrow$ B1的相变。在11和21Images，单斜晶胞中的B1和B3结构在MEP搜索时被发现。Ga原子在相变过程中沿箭头方向移动。