[發(fā)明專利]一種原子密排面和二維點(diǎn)陣的計(jì)算方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111097502.7
• 申請(qǐng)日: 2021-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113674810A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張志波;譚杰麟;宮澤龍;鄭開(kāi)宏;潘復(fù)生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省科學(xué)院新材料研究所
• 主分類號(hào): G16C10/00
• 分類號(hào): G16C10/00;G16C60/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張洋

1.一種原子密排面和二維點(diǎn)陣的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

建立以原始輸入的原子點(diǎn)陣為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)展后的超晶胞；

獲取以原始輸入的原子點(diǎn)陣為基礎(chǔ)的原胞內(nèi)能夠組成平面的原子組合；

判斷擴(kuò)胞后的超晶胞中每個(gè)原子與原胞內(nèi)每個(gè)面之間是否共面；

至少獲取所述超晶胞內(nèi)的所有原子組合中，共面原子數(shù)最大的幾個(gè)原子組合及其原子點(diǎn)陣的分布情況；

優(yōu)選地，獲取所述超晶胞內(nèi)處于同一平面的原子數(shù)目最大的面以及至少1個(gè)處于同一平面的原子數(shù)目接近最大的面的原子組合及其原子點(diǎn)陣的分布情況；

更優(yōu)地，獲取所述超晶胞內(nèi)處于同一平面的原子數(shù)目最大的面以及4個(gè)處于同一平面的原子數(shù)目接近最大的面的原子組合及其原子點(diǎn)陣的分布情況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算方法，其特征在于，原子點(diǎn)陣以所求晶體晶胞內(nèi)原子數(shù)目N以及所有晶胞內(nèi)轉(zhuǎn)換成空間坐標(biāo)后的原子坐標(biāo)構(gòu)建而得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算方法，其特征在于，所述原子點(diǎn)陣的擴(kuò)展以晶格常數(shù)、軸角以及擴(kuò)展倍數(shù)為擴(kuò)胞基準(zhǔn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的計(jì)算方法，其特征在于，獲取原胞內(nèi)能夠組成平面的原子組合通過(guò)以下方式進(jìn)行：

以排列組合方式，通過(guò)海倫公式判斷原始晶胞中任意三點(diǎn)是否共線，去除共線的三個(gè)點(diǎn)的組合，通過(guò)迭代計(jì)算，得出原胞內(nèi)N個(gè)原子中，每三個(gè)原子構(gòu)成一個(gè)平面的多個(gè)坐標(biāo)組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的計(jì)算方法，其特征在于，通過(guò)以排列組合方式，將原始晶胞的N個(gè)原子構(gòu)建成(N×(N-1)×(N-2))/6個(gè)不相同的面后，再通過(guò)海倫公式判斷所述不相同的面相互之間是否構(gòu)成一個(gè)面或共線。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的計(jì)算方法，其特征在于，海倫公式如下：

其中，a、b、c分別代表原始晶胞中所取的三點(diǎn)中，任意兩點(diǎn)之間的距離，p＝(a+b+c)/2；

若S為0，則判定所取三點(diǎn)存在共線；反之不共線。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的計(jì)算方法，其特征在于，計(jì)算點(diǎn)與面之間是否共面通過(guò)以下兩個(gè)公式結(jié)合判斷：

平面構(gòu)建公式：Ax+By+Cz+D＝0；其中，A＝(y₂-y₁)×(z₃-z₁)-(y₃-y₁)×(z₂-z₁)，B＝(z₂-z₁)×(x₃-x₁)-(z₃-z₁)×(x₂-x₁)，C＝(x₂-x₁)×(y₃-y₁)-(x₃-x₁)×(y₂-y₁)，D＝Ax₁-By₁-Cz₁；x₁、y₁、z₁、x₂、y₂、z₂、x₃、y₃及z₃代表原胞內(nèi)擬構(gòu)成平面的三個(gè)原子的空間坐標(biāo)；

點(diǎn)與面的距離公式：其中，d代表所取的擴(kuò)胞后的原子與構(gòu)建成功的面之間的距離，x₁、y₁及z₁代表所取的擴(kuò)胞后的原子的空間坐標(biāo)值，A、B、C和D分別與平面構(gòu)建公式中的A、B、C和D相等；

若d＝0，則代表點(diǎn)與面共面；反之不共面。