以三维sp2杂化BN晶体结构为例,我们先根据六方氮化硼(h-BN)中B,N原子的成键特征,分析出成键列表要求为:B原子周边需要3个N原子,N原子周边需要3个B,不允许出现B-B键和N-N键;其中B原子和N原子均为3配位sp2构型,键长键角为确定值:1.42 Å和120°;相应的输入文件para.ini为:
RANDMOD=0 #随机模式。
GID=75-230 #选择75到230号空间群。
LCPARA=
3-12 3-12 3-12 30-150 30-150 30-150 #晶格参数随机范围。
AELE=
5 7 #两种元素,硼和氮。
AELENUM=
1-4 1-4 #非等价原子数,与AELE对应。
ADDBONDLIST 5 7 7
7 #每个硼与3个氮成键原子。
ADDBONDLIST 7 5 5
5 #每个氮与3个硼原子成键。
BONDANG[5]=120 #硼原子键角参考值
BONDANG[7]=120 #氮原子键角参考值
BONDLEN[5][7]=1.45 #硼-氮键长的参考值
BONDLENTOLER=0.12 #可选,键长平均容差。
BONDLENERRMAX=0.2 #可选,键长最大容差。
BONDANGTOLER=0.15 #可选,键角平均容差,一般比键长大。
BONDANGERRMAX=0.22 #可选,键角最大容差,一般比键长大。
ATOMNUM=4-500 #可选,限制晶胞中的实际原子数。
BONDRINGMIN=4 #可选,设置最小环为4,排除3环。
可以看到,与单质相比,区别只在于AELE、AELENUM、ADDBONDLIST、BONDANG、BONDLEN需要对应添加每种元素的设置。此外,因为BN化合物中一般没有B-B键或N-N键,所以不需要对应的ADDBONDLIST或者BONDLEN。
如果我们不是利用ADDBONDLIST来精确规定各个元素(节点)的成键列表,而是选择LINKMAX[6]=3和LINKMAX[7]=3来模糊指定配位数,这时我们就需要指定BONDLEN[6][6]=负值和BONDLEN[7][7]=负值来排除B-B键和N-N键。希望读者能通过这个例子的学习,能掌握对化合物的搜索,比如常见二元半导体碳化硅,砷化镓,二氧化硅,以及一些三元的化合物等。