1、To set up a work function calculationEither import a structure of the bulk material from a pre-existing file or construct a new structure using the sketching and crystal building tools in the Materials Visualizer. Geometry optimize the bulk structure using CASTEP. Cleave the required crystallographi

2、c surface using the Cleave Surface dialog so that the thickness provides a meaningful representation of the bulk. Build a vacuum slab using the Build Vacuum Slab Crystal dialog, you should ensure that the distance between the surface and the end of the vacuum is great enough that there can be no pot

3、ential interactions between the surface and the next layer. Choose Modules | CASTEP | Calculation from the menu bar. Select the Setup tab. Choose the Geometry Optimization task. Fix Cartesian atomic positions of some atoms in the middle of the slab using the Edit Constraints dialog, accessible from

4、the Modify menu. Select either the LDA or GGA Functional from the dropdown list (see the theory section for more information on functionals). Click the Run button. Follow the steps in the Displaying the averaged potential chart for work function calculations topic. 功函數計算1。輸入一個軟件自帶的已知體結構，或用 sketching

5、 和 crystal building 工具建立一個新結構。Geometry optimize the bulk structure using CASTEP. Cleave the required crystallographic surface using the Cleave Surface dialog so that the thickness provides a meaningful representation of the bulk. Build a vacuum slab using the Build Vacuum Slab Crystal dialog, you sh

6、ould ensure that the distance between the surface and the end of the vacuum is great enough that there can be no potential interactions between the surface and the next layer. Choose Modules | CASTEP | Calculation from the menu bar. Select the Setup tab. Choose the Geometry Optimization task. Fix Ca

7、rtesian atomic positions of some atoms in the middle of the slab using the Edit Constraints dialog, accessible from the Modify menu. Select either the LDA or GGA Functional from the dropdown list (see the theory section for more information on functionals). Click the Run button. Follow the steps in

8、the Displaying the averaged potential chart for work function calculations topic. 功函數的計算功函數的計算一、熱電子發射和功函數一、熱電子發射和功函數A：常數：常數W：功函數：功函數(或脫出功或脫出功)，將固體，將固體中的電子移至其表面、并處于中的電子移至其表面、并處于自由狀態所需的最低能量。自由狀態所需的最低能量。V0EF0 xVW金屬金屬真空真空熱電子發射的電流密度為熱電子發射的電流密度為2expBWjATk T Richardson定律定律0FWVEV0：真空能級（勢阱的深度）：真空能級（勢阱的深度）W :

9、 26 eV。此值與晶體方向此值與晶體方向有關，變化范圍約有關，變化范圍約1eV。二二. 功函數的計算模型功函數的計算模型 構造如右圖所示的構造如右圖所示的2維無限陣列，計算維無限陣列，計算的材料就是圖中的板，板間是真空層。用的材料就是圖中的板，板間是真空層。用CASTEP計算此體系的計算此體系的EF 和板間的靜電勢和板間的靜電勢分布分布 (r)，在平行表面的方向上對靜電勢取，在平行表面的方向上對靜電勢取平均，從而在板間得到平均，從而在板間得到V0 ，進而得到，進而得到W。 由于功函數由于功函數W的數值依賴于晶體結構和的數值依賴于晶體結構和晶面取向，所以計算時需先優化體材料的晶晶面取向，所以計

10、算時需先優化體材料的晶體結構，再繪制體結構，再繪制2維陣列?？梢詢灮瘔K層表維陣列?？梢詢灮瘔K層表面和塊層內部的原子坐標，也可以不優化。面和塊層內部的原子坐標，也可以不優化。通過這些選擇，人們可以研究表面弛豫對功通過這些選擇，人們可以研究表面弛豫對功0.8-1 nm3 nm.slab函數的影響。一般建議利用函數的影響。一般建議利用constraints，固定塊層中間的原子，使，固定塊層中間的原子，使其保留體材料的結構。其保留體材料的結構。 對塊層進行計算時，為了反映體材料的性質，塊層的厚度至少在對塊層進行計算時，為了反映體材料的性質，塊層的厚度至少在0.8-1nm。為了避免塊層相鄰表面間靜電勢的相互干擾，并使靜電勢達。為了避免塊層相鄰表面間靜電勢的相互干擾，并使靜電勢達到其漸進值，真空層的厚度至少為到其漸進值，真空層的厚度至少為3nm。計算思路：計算思路：對一定的晶體結構，求出總電子能量最低對一定的晶體結構，求出總電子能量最低的電荷密度分布的電荷密度分布 (x)，再根據右式計算位置，再根據右式計算位置x處的電勢處的電勢 (x)。0( )( )4x dVxxx顯示成球棒結構轉化為原胞性質不選優化成功Save project, close all 打開優化后的W恢復為晶胞，準備切面其它不變