【计算教程008期】MS建模第三期——二维及简单多层模型构建
书接上回，本期讲二维模型建立以及简单多层结构搭建。
首先讲一下二维模型，此处以石墨烯为例
石墨烯我们就使用系统自带的石墨结构来修改就好。
首先老规矩，新建一个project名字随意，此处写20200107；
然后右击20200107选择Import，然后找到\Structures\ceramics\graphite.msi 并打开，出现下图：
然后点击菜单栏的Build-Symmetry-Make P1.P1是啥如果有不清楚的，翻看之前的教程，讲过的。如果不清楚也没关系，知道是取消体系对称性的就好了。
下一步是切出所需要的切面。点击菜单栏中的Build-Surface-Cleave Surface.这里我们按照如下设置进行。强烈建议大家自己在Cleave plane那个框里自己输入类似于（1 1 1）（1 0 0）（0 0 2）（0 0 -1）之类的组合，然后输入完按一下tab键就会出现实时的画面，看看这些有什么区别，对大家理解文献中的各种晶面的意思有帮助。如果你学过固体物理之类课，本建议略过。
上图厚度我切为5.1 Å,0.75那个是分数比例的厚度。别怪我啰嗦，某本讲CASTEP的很贵的参考书在讲切石墨的例子时候犯过这个错误。
切完是这个样子：
然后是对表面加真空层，上次讲到讲真空层的例子时候是19-12-10那期教程，强烈建议去看看有助理解【计算教程003期】在Pd(110)表面CO的吸附计算（上）
点击菜单的Build-Crystal-Build Vacuum Slab 按照下图设置：
设置完你会发现是这个样子的：
接下来用这个机会学习一下如何移动晶格内结构。怎么把这个石墨烯移动到这个晶格的中央。此时你要先把石墨烯上的原子都选上（鼠标左键按住拖动就可以）。
大概这个样子：
然后按住键盘的Ctrl+Shift别松手，然后鼠标右键按住拖动就可以。你可以中途将视角切换到不同角度，以方便确认相对位置。操作完大概下图这个样子。大家思考一下，这个移动的操作改变了什么，又没改变什么。
其实MS给了现成的工具也可以使用，只要选上某一层的原子然后系统快捷工具栏上面3D movement工具就被激活了，可以用来挪动原子层
然后要进行扩胞建立超胞，也就是大佬们常说的super cell。点击菜单栏中的Build-Symmetry-Super cell 设置如下图，C方向不用搭理。
到此，石墨烯构建完成，下面我们将以此为基础建立一个石墨烯和MoS2的多层结构/异质结模型。
MoS2的结构在：
\Structures\catalysts\heterogeneous\MoS2.msi
既然要建立异质结那么肯定结果就是两个物质在同一个晶格中面对面然后使用同一个晶格参数。
俯瞰石墨烯和MoS2的晶格，可以看到都是一样的含120°角的菱形（都是六方晶系当然一样了）。这个时候我们就看怎么样能够找到一个最小公倍数让他们的分别扩大一样的倍数后能够重合。从数学上我们知道越是严格重合的模型需要扩胞的倍数越大。这时候应当仔细权衡体系大小和对匹配度的容忍程度。
通过MS自带的工具可以读出MoS2的晶格参数：
可知MoS2 A=3.166，石墨烯的A=2.46
然后做了一个数学题，发现2.46*4=9.84 ，3.166*3=9.498
算一下匹配度=9.498/9.84*100%=96.5%
四舍五入就是100%啊，亲。
其实这个匹配度并没有那么优秀，鉴于是基础教程，就这么着了吧。主要是看操作。上面那段算术题的由来没整明白的先整数学题，明白后再往下看。
按照石墨烯那套，直接切面（0 0 1），然后真空层，然后超胞（上面的数学题告诉我们A和B都是扩3倍）的流程进行。切哪个面，是由文献或者你的实验来决定的，到底是什么面和什么面异质结。
大概做出这个样子的结构：
不是这个样子的亲，尝试把在切面那一步把厚度调整小一点。这里还是有问题的，在微信群直接提问吧。
然后开始构建界面模型，
点击菜单栏中Build-Build Layers并设置如下：
这里有必要解释一下，Build layered structure as a crystal:选中后，表明该分层结构将进行重复以生成晶体。Build layered structure as a surface:选中时，表示将仅创建一个分层结构以生成表面。说得不像人话，你们操作感受一下吧。
选择生成的晶格矢量匹配哪个的参数有三个选择：1匹配Layer1的参数 2匹配Layer2的参数 3采用二者的平均参数。根据你的课题实际去选择。
Adjustmentof component layers:这里是选择在Build操作期间如何调整晶体层的晶格参数。保持恒定体积还是恒定厚度。
某一层的间距或者位置不满意，怎么粗暴调节，上面讲过了。
调整完，你会发现好像底层石墨烯和周期性的MoS2在非我们关注的方向上有作用的可能。换句话来说晶格的高度太低了。此时可以用Build-Crystals-Rebuild Crystal工具把C数值改大，也别过分。因为那都是计算量啊。
需要补充说一点，异质结建立不是这么容易，就算你真的是要建立石墨烯和MoS2（0 0 1）的界面模型，那么还需要注意考虑不同的堆叠方式。你随便沿着AB方向平移得到的都是匹配度一样的异质结，是不是感觉有了些问题。所以要考虑不同的初始结构来避免陷入局域的极小值点。
本例仅是简单的建模，还有涉及到旋转晶格矢量的情况，想来也是大家以后会需要的，下次说吧。
那个啥一维材料的建模看大家呼声吧，再决定写不写。就是一个纳米管的建模，需要的同学就在下面留个言。确实很小众，没人看那部分我也就不写了。
本教程结束，希望能够点个“在看”支持一下。
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