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MS软件gulp模块中文翻译29-晶格性质/静势能、电场和电场梯度

势能、电场和电场梯度

势能势是对离子在空间中给定位置所经历的每单位电荷的库仑相互作用的度量。这可以通过以下方式正式定义:

image.png 

其中求和明确排除了i=j的情况。显然,这与静电能的定义密切相关,两者简单地通过以下关系:

image.png

 

类似的考虑也适用于周期系统(即,必须使用适当的电荷求和技术,使净电荷和偶极为零)。

势能是定性预测材料某些性质的有用量。例如,如果一个结构包含几个不同的氧位点,人们可能会认为位点势能和碱度之间存在相关性。然而,必须牢记点离子或偶极壳层模型的局限性。当然,绝对站点势能将完全取决于势能模型中电荷的选择,因此,它将是任意的,因此,充其量只应考虑趋势。

基于位点势能的计算,电场和电场梯度也可以分别被确定为该量的一阶导数和二阶导数,同时再次排除ij的情况:

 image.png

 

电场梯度张量可能是最有用的量,因为它可以转化为所谓的不对称参数η,这在固态NMR数据的解释中很重要。如果电场梯度的张量分量表示为Vαβ,那么首先可以对(3×3)矩阵进行对角化,以产生三个主轴分量,即VxxVyyVzz。如果分量被标记为V1V2V3,使得|V3|>|V2|>|V3|,那么不对称参数被定义为:

 

 image.png

这确保了这些值位于0-1的范围内。因此,一个高度对称的位置,例如所有分量都相等的Oh点群对称的一个,将具有零的不对称性。


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