《MS表面能计算》
表面能计算原理说明书
表面能計算原理說明表面能為固體與氣體間之界面張力的一般定義,如同液體的表面張力為液體與氣體間之界面張力以表示,同樣的固-氣間的界面張力以表示,然而表面能雖然可明確被定義,然而卻無法如液體一樣被直接測量.由楊氏熱力平衡方程式如下:=+:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力, :接觸角上述方程式右邊及可由儀器測量而得,然而尚有兩個未知數,因此無法直接算出表面能,因此表面能並無所謂正確或標準值,只能由一些模型中提供另一組方程式以便求出 ,這些模型皆有假設條件,因此所算出的結果只能算是表面能近似值.目前常用的模型如下:1.Zisman Plot (critical wetting tension)2.Fowkes3.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK)4.Extended Fowkes5.Wu harmonic mean6.Equation-of-state7.Lewis acid/base theory使用上述方法各別計算,可能得到之結果彼此有高達25%的差異,然而每種方法皆有其適用的表面固體,然而卻無所謂正確或標準值,雖然如此,表面能仍具有原理的基礎性,可如液體表面張力般具備客觀性,同時對於一般所適用的模式,其誤差還是在可接受的範圍內.臨界表面張力- Zisman Plot由楊氏熱力平衡方程式如下:=+其中::接觸角,:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力適用: 表面能< 100 mN/m(低能表面)的固體表面,液滴在表面形成的接觸角主要是液體表面張力的函數,對於給定的固體表面和同系列的相關液體(如烷? 二烷基脂和烷基鹵化物), 與有近似線性關係.對於非極性液體,關係十分相符,然對於高表面張力的極性液體,關係並不十分符合,直線開始彎曲.從對的曲線中,在=1時,可以得到固體的表面張力,稱為潤濕臨界表面張力,它的定義是指液體剛好鋪展到固體表面產生完全潤濕時的表面張力,即時,液體將鋪展,當時,液體將形成液滴,具有非零接觸角.Fowkes方法假定: 液體及固體表面張力可分為色散力和極性作用力,若固液兩相中有一相是非極性,則固液之間只有色散力相互作用,無極性作用力:; 無極性作用力,則Ip = 0.即或式中和分別表示固體和液體表面張力的色散力部份.根據(1.4), 對作圖得一直線,其斜率為, 從直線斜率可得到固體的值.對於非極性固體, , 故用Fowkes方法,可得到非極性固體的表面能.對於非極性液體,也有, 根據(1-4)式, 可得出下式:當時,用Zisman方法得到的非極性固體臨界表面張力可表徵其固體的表面能.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK) Method 假定: 分子色散力(disperse)和極性力(polar)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 2Extended Fowkes Method假定: 分子色散力(disperse),極性力(polar)及氫鍵力(hydrogen-bond)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 3Wu (harmonic mean)方法1. 使用倒數平均法計算不同分子間的作用力2. 不僅考慮色散力,也同時考慮分子間極性作用力的影響.得到下列公式:式中表示表面張力的極性影響力, 和分別表式固體表面能和液體的表面張力,故只要測兩種或兩種以上極性不同的液體在固體表面的接觸角,解聯立方程式,即可得出固體表面能和值.Equation-of-State (Neumann)假定: 固體,液體表面張力和固液界面張力間存在某種關係,且表面張力及界面張力並非各種作用力之加總結果∙[1]∙[2]∙Young’s Eq.: In combination with Eq. [2], the following equation-of-state was derived :∙[3]∙The value of is determined using the Newton's routine from Eq. [3].∙測試液體數量: n = 1Acid-Base method假定固體表面自由能藉由三大項所組成：非極性項(分散力項)、路義士酸(Lewis acid)項、。
ms surface energy计算
文章标题：深入探讨MS Surface Energy计算方法1. 介绍MS Surface Energy的概念MS Surface Energy是指材料表面的能量，也是表征材料表面活性和亲疏水性的重要参数。
在实际生产和应用中，准确计算和控制材料的表面能量对于改善材料的性能和降低生产成本都具有重要意义。
2. MS Surface Energy计算方法的基本原理MS Surface Energy的计算一般采用接触角测量法，这是一种基于液体在固体表面的珠面张力原理来计算表面能量的方法。
接触角测量法通过测量固体表面上的液滴接触角，结合Young方程和Owens-Wendt方程来计算固体表面的极性和非极性能量，进而得到MS Surface Energy的值。
3. MS Surface Energy计算方法的发展历程早期的MS Surface Energy计算方法主要基于Young方程和特定液体的表面张力值，存在着对特定液体的依赖性和单一性。
随着科学技术的进步，人们提出了更加精确和普适的计算方法，比如OWT模型、AB模型等，可以更全面地评估材料表面的能量情况。
4. 深入探讨MS Surface Energy计算的应用在材料科学、表面工程、化工等领域，MS Surface Energy计算得到了广泛的应用。
通过准确的表面能量计算，可以指导材料的设计与选择，优化材料的表面性能，提高材料的润湿性和附着性，从而推动产业的发展和应用。
5. 个人观点与理解通过对MS Surface Energy计算方法的研究与探讨，我们不仅可以更好地理解材料表面的能量状态，还能推动材料科学的发展和应用。
我个人认为，MS Surface Energy计算方法的不断完善和深化将为材料领域的发展带来更多的可能性和机遇。
总结：通过深入的研究与讨论，MS Surface Energy的计算方法已经逐渐走向成熟与普适，为材料科学与工程领域的发展提供了重要的支撑和指导。
表面能计算原理说明
表面能計算原理說明表面能為固體與氣體間之界面張力的一般定義,如同液體的表面張力為液體與氣體間之界面張力以表示,同樣的固-氣間的界面張力以表示,然而表面能雖然可明確被定義,然而卻無法如液體一樣被直接測量.由楊氏熱力平衡方程式如下:=+:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力, :接觸角上述方程式右邊及可由儀器測量而得,然而尚有兩個未知數,因此無法直接算出表面能,因此表面能並無所謂正確或標準值,只能由一些模型中提供另一組方程式以便求出 ,這些模型皆有假設條件,因此所算出的結果只能算是表面能近似值.目前常用的模型如下:1.Zisman Plot (critical wetting tension)2.Fowkes3.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK)4.Extended Fowkes5.Wu harmonic mean6.Equation-of-state7.Lewis acid/base theory使用上述方法各別計算,可能得到之結果彼此有高達25%的差異,然而每種方法皆有其適用的表面固體,然而卻無所謂正確或標準值,雖然如此,表面能仍具有原理的基礎性,可如液體表面張力般具備客觀性,同時對於一般所適用的模式,其誤差還是在可接受的範圍內.臨界表面張力- Zisman Plot由楊氏熱力平衡方程式如下:=+其中::接觸角,:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力適用: 表面能< 100 mN/m(低能表面)的固體表面,液滴在表面形成的接觸角主要是液體表面張力的函數,對於給定的固體表面和同系列的相關液體(如烷? 二烷基脂和烷基鹵化物), 與有近似線性關係.對於非極性液體,關係十分相符,然對於高表面張力的極性液體,關係並不十分符合,直線開始彎曲.從對的曲線中,在=1時,可以得到固體的表面張力,稱為潤濕臨界表面張力,它的定義是指液體剛好鋪展到固體表面產生完全潤濕時的表面張力,即時,液體將鋪展,當時,液體將形成液滴,具有非零接觸角.Fowkes方法假定: 液體及固體表面張力可分為色散力和極性作用力,若固液兩相中有一相是非極性,則固液之間只有色散力相互作用,無極性作用力:; 無極性作用力,則Ip = 0.即或式中和分別表示固體和液體表面張力的色散力部份.根據(1.4), 對作圖得一直線,其斜率為, 從直線斜率可得到固體的值.對於非極性固體, , 故用Fowkes方法,可得到非極性固體的表面能.對於非極性液體,也有, 根據(1-4)式, 可得出下式:當時,用Zisman方法得到的非極性固體臨界表面張力可表徵其固體的表面能.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK) Method 假定: 分子色散力(disperse)和極性力(polar)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 2Extended Fowkes Method假定: 分子色散力(disperse),極性力(polar)及氫鍵力(hydrogen-bond)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 3Wu (harmonic mean)方法1. 使用倒數平均法計算不同分子間的作用力2. 不僅考慮色散力,也同時考慮分子間極性作用力的影響.得到下列公式:式中表示表面張力的極性影響力, 和分別表式固體表面能和液體的表面張力,故只要測兩種或兩種以上極性不同的液體在固體表面的接觸角,解聯立方程式,即可得出固體表面能和值.Equation-of-State (Neumann)假定: 固體,液體表面張力和固液界面張力間存在某種關係,且表面張力及界面張力並非各種作用力之加總結果∙[1]∙[2]∙Young’s Eq.: In combination with Eq. [2], the following equation-of-state was derived :∙[3]∙The value of is determined using the Newton's routine from Eq. [3].∙測試液體數量: n = 1Acid-Base method假定固體表面自由能藉由三大項所組成：非極性項(分散力項)、路義士酸(Lewis acid)項、。
ms表面能计算公式
ms表面能计算公式MS表面能计算公式是指计算物体表面能的数学公式。
物体表面能是指物体分子或原子间的相互作用力所引起的表面现象。
表面能的计算可以通过不同的方法进行，其中最常用的方法是使用Young方程和Laplace方程。
本文将详细介绍这两个方程以及它们在计算表面能方面的应用。
一、Young方程Young方程是描述液体在固体表面上润湿性的数学公式。
该方程由英国科学家Thomas Young在1805年提出。
Young方程的数学表达式为：γsv = γsl + γlv*cosθ其中，γsv表示固体与气体（或液体）的界面表面能，γsl表示固体与液体的界面表面能，γlv表示液体与气体的界面表面能，θ表示接触角。
Young方程的应用非常广泛，可以用来解释液体在固体表面上的润湿性现象。
根据Young方程，当接触角小于90度时，液体在固体表面上会展开，形成润湿现象；当接触角大于90度时，液体在固体表面上会聚拢，形成不润湿现象。
通过测量接触角的大小，可以计算出物体表面的润湿性。
二、Laplace方程Laplace方程是描述液滴或气泡在表面张力作用下形状的数学公式。
该方程由法国数学家Pierre-Simon Laplace在1805年提出。
Laplace方程的数学表达式为：ΔP = 2γ/r其中，ΔP表示液滴（或气泡）内外的压强差，γ表示液体（或气体）的表面张力，r表示液滴（或气泡）的半径。
Laplace方程的应用可以用来解释液滴或气泡的形状。
根据Laplace方程，液滴或气泡的形状取决于表面张力和压强差的关系。
当液滴内外的压强差增大或表面张力减小时，液滴或气泡的形状会更加平坦；当液滴内外的压强差减小或表面张力增大时，液滴或气泡的形状会更加圆润。
通过测量液滴或气泡的半径和表面张力，可以计算出物体表面的形状。
总结：MS表面能计算公式主要包括Young方程和Laplace方程。
Young 方程用于计算物体表面的润湿性，可以通过测量接触角来得到表面能的数值。
表面能计算原理说明
表面能計算原理說明表面能計算原理說明表面能為固體與氣體間之界面張力的一般定義,如同液體的表面張力為液體與氣體間之界面張力以表示,同樣的固-氣間的界面張力以表示,然而表面能雖然可明確被定義,然而卻無法如液體一樣被直接測量.由楊氏熱力平衡方程式如下:=+:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力, :接觸角上述方程式右邊及可由儀器測量而得,然而尚有兩個未知數,因此無法直接算出表面能,因此表面能並無所謂正確或標準值,只能由一些模型中提供另一組方程式以便求出,這些模型皆有假設條件,因此所算出的結果只能算是表面能近似值. 目前常用的模型如下:Zisman Plot (critical wetting tension)FowkesOwens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK)Extended FowkesWu harmonic meanEquation-of-stateLewis acid/base theory使用上述方法各別計算,可能得到之結果彼此有高達25%的差異,然而每種方法皆有其適用的表面固體,然而卻無所謂正確或標準值,雖然如此,表面能仍具有原理的基礎性,可如液體表面張力般具備客觀性,同時對於一般所適用的模式,其誤差還是在可接受的範圍內.臨界表面張力- Zisman Plot由楊氏熱力平衡方程式如下:=+其中::接觸角,:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力適用: 表面能< 100 mN/m(低能表面)的固體表面,液滴在表面形成的接觸角主要是液體表面張力的函數,對於給定的固體表面和同系列的相關液體(如烷? 二烷基脂和烷基鹵化物), 與有近似線性關係.對於非極性液體,關係十分相符,然對於高表面張力的極性液體,關係並不十分符合,直線開始彎曲.從對的曲線中,在=1時,可以得到固體的表面張力,稱為潤濕臨界表面張力,它的定義是指液體剛好鋪展到固體表面產生完全潤濕時的表面張力,即時,液體將鋪展,當時,液體將形成液滴,具有非零接觸角.Fowkes方法假定: 液體及固體表面張力可分為色散力和極性作用力,若固液兩相中有一相是非極性,則固液之間只有色散力相互作用,無極性作用力:; 無極性作用力,則Ip = 0.即或式中和分別表示固體和液體表面張力的色散力部份.根據(1.4), 對作圖得一直線,其斜率為, 從直線斜率可得到固體的值.對於非極性固體, , 故用Fowkes方法,可得到非極性固體的表面能.對於非極性液體,也有, 根據(1-4)式, 可得出下式:當時,用Zisman方法得到的非極性固體臨界表面張力可表徵其固體的表面能.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK) Method假定: 分子色散力(disperse)和極性力(polar)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 2Extended Fowkes Method假定: 分子色散力(disperse),極性力(polar)及氫鍵力(hydrogen-bond)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 3Wu (harmonic mean)方法1. 使用倒數平均法計算不同分子間的作用力2. 不僅考慮色散力,也同時考慮分子間極性作用力的影響.得到下列公式:式中表示表面張力的極性影響力, 和分別表式固體表面能和液體的表面張力,故只要測兩種或兩種以上極性不同的液體在固體表面的接觸角,解聯立方程式,即可得出固體表面能和值.Equation-of-State (Neumann)假定: 固體,液體表面張力和固液界面張力間存在某種關係,且表面張力及界面張力並非各種作用力之加總結果[1][2]Young’s Eq.: In combination with Eq. [2], the following equation-of-state was derived :[3]The value of is determined using the Newton's routine from Eq.[3].測試液體數量: n = 1Acid-Base method假定固體表面自由能藉由三大項所組成：非極性項(分散力項)、路義士酸(Lewis acid)項、。
表面能计算原理说明
表面能計算原理說明表面能為固體與氣體間之界面張力的一般定義,如同液體的表面張力為液體與氣體間之界面張力以表示,同樣的固-氣間的界面張力以表示,然而表面能雖然可明確被定義,然而卻無法如液體一樣被直接測量.由楊氏熱力平衡方程式如下:=+:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力, :接觸角上述方程式右邊及可由儀器測量而得,然而尚有兩個未知數,因此無法直接算出表面能,因此表面能並無所謂正確或標準值,只能由一些模型中提供另一組方程式以便求出 ,這些模型皆有假設條件,因此所算出的結果只能算是表面能近似值.目前常用的模型如下:1.Zisman Plot (critical wetting tension)2.Fowkes3.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK)4.Extended Fowkes5.Wu harmonic mean6.Equation-of-state7.Lewis acid/base theory使用上述方法各別計算,可能得到之結果彼此有高達25%的差異,然而每種方法皆有其適用的表面固體,然而卻無所謂正確或標準值,雖然如此,表面能仍具有原理的基礎性,可如液體表面張力般具備客觀性,同時對於一般所適用的模式,其誤差還是在可接受的範圍內.臨界表面張力- Zisman Plot由楊氏熱力平衡方程式如下:=+其中::接觸角,:固體表面能, :液體表面張力, :固-液間界面張力適用: 表面能< 100 mN/m(低能表面)的固體表面,液滴在表面形成的接觸角主要是液體表面張力的函數,對於給定的固體表面和同系列的相關液體(如烷? 二烷基脂和烷基鹵化物), 與有近似線性關係.對於非極性液體,關係十分相符,然對於高表面張力的極性液體,關係並不十分符合,直線開始彎曲.從對的曲線中,在=1時,可以得到固體的表面張力,稱為潤濕臨界表面張力,它的定義是指液體剛好鋪展到固體表面產生完全潤濕時的表面張力,即時,液體將鋪展,當時,液體將形成液滴,具有非零接觸角.Fowkes方法假定: 液體及固體表面張力可分為色散力和極性作用力,若固液兩相中有一相是非極性,則固液之間只有色散力相互作用,無極性作用力:; 無極性作用力,則Ip = 0.即或式中和分別表示固體和液體表面張力的色散力部份.根據(1.4), 對作圖得一直線,其斜率為, 從直線斜率可得到固體的值.對於非極性固體, , 故用Fowkes方法,可得到非極性固體的表面能.對於非極性液體,也有, 根據(1-4)式, 可得出下式:當時,用Zisman方法得到的非極性固體臨界表面張力可表徵其固體的表面能.Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK) Method 假定: 分子色散力(disperse)和極性力(polar)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 2Extended Fowkes Method假定: 分子色散力(disperse),極性力(polar)及氫鍵力(hydrogen-bond)為各自獨立作用且合力可加總測試液體數量: n >= 3Wu (harmonic mean)方法1. 使用倒數平均法計算不同分子間的作用力2. 不僅考慮色散力,也同時考慮分子間極性作用力的影響.得到下列公式:式中表示表面張力的極性影響力, 和分別表式固體表面能和液體的表面張力,故只要測兩種或兩種以上極性不同的液體在固體表面的接觸角,解聯立方程式,即可得出固體表面能和值.Equation-of-State (Neumann)假定: 固體,液體表面張力和固液界面張力間存在某種關係,且表面張力及界面張力並非各種作用力之加總結果•[1]•[2]•Young’s Eq.: In combination with Eq. [2], the following equation-of-state was derived :•[3]•The value of is determined using the Newton's routine from Eq. [3].•測試液體數量: n = 1Acid-Base method假定固體表面自由能藉由三大項所組成：非極性項(分散力項)、路義士酸(Lewis acid)項、。
ms表面吸附分子动力学模拟
ms表面吸附分子动力学模拟【实用版】目录1.引言：介绍 MS 表面吸附分子动力学模拟的背景和重要性2.MS 表面吸附分子动力学模拟的定义和原理3.MS 表面吸附分子动力学模拟的方法和步骤4.MS 表面吸附分子动力学模拟的应用案例5.总结：对 MS 表面吸附分子动力学模拟进行总结和展望正文一、引言在现代科学研究中，表面吸附分子动力学模拟在材料科学、化学、生物学等领域具有广泛的应用。
其中，MS（Mass Spectrometry）表面吸附分子动力学模拟作为一种重要的研究手段，对于探究分子在固体表面的行为和动力学过程具有重要意义。
本文将对 MS 表面吸附分子动力学模拟进行详细介绍，包括其定义、原理、方法和应用案例。
二、MS 表面吸附分子动力学模拟的定义和原理MS 表面吸附分子动力学模拟是指在质量谱（Mass Spectrometry）实验中，研究分子在固体表面吸附、扩散和解吸等过程的动力学行为。
其基本原理是通过测量分子在固体表面上的质量损失和时间关系，推算出分子在固体表面上的动力学行为。
三、MS 表面吸附分子动力学模拟的方法和步骤1.准备样品：首先需要准备待测分子和固体表面。
通常情况下，待测分子为小分子，如气体分子、有机分子等；固体表面可以是金属、氧化物等。
2.吸附：将待测分子与固体表面接触，分子会在固体表面发生吸附。
吸附过程中，分子在固体表面上的浓度会逐渐增加。
3.测量：在分子吸附到固体表面后，通过质量谱仪测量分子在固体表面上的质量损失和时间关系，得到分子在固体表面上的动力学信息。
4.数据处理和分析：根据测量得到的数据，通过数据处理和分析，得到分子在固体表面上的动力学行为，如扩散系数、解吸速率等。
四、MS 表面吸附分子动力学模拟的应用案例1.材料表面改性：通过 MS 表面吸附分子动力学模拟，可以研究分子在材料表面的吸附行为，为材料表面改性提供理论依据。
2.催化剂研究：在催化剂研究中，通过 MS 表面吸附分子动力学模拟，可以研究分子在催化剂表面的吸附和反应过程，从而优化催化剂性能。
ms吸附比表面积
ms吸附比表面积
ms是指微孔表面积（Micro Surface Area）或微孔比表面积（Micropore Surface Area），是一种衡量材料微孔结构的指标。
吸附比表面积通常以单位质量的材料能够吸附的气体或液体的比表面积来表示，一般以平方米/克（m²/g）为单位。
ms吸附比表面积可以通过气体吸附法进行测量，常用的方法
有比氮气吸附法（BET法）、乙炔气吸附法等。
这些测试方
法可以通过测量吸附剂表面上吸附分子的量，来间接计算出吸附比表面积。
吸附比表面积是材料表面的一个重要性能参数，它与材料的微结构、孔隙度、孔径分布等密切相关。
较大的吸附比表面积通常意味着材料具有更多的微孔或细孔结构，从而能提供更多的吸附位点，有助于材料在吸附、催化、分离等方面的应用。
《MS表面能计算》PPT课件
输出建模：计算能量，原子坐标
输出控制：格式，参变量
dump dump_modify 2 pad 4
2 all image 10 image.*.jpg type type & zoom 1.6 adiam 1.5
能量最小化方法，计算E0
特殊技巧处理
.
3
都改为5过程建模Biblioteka 移动盒子，移 的表面，计算产生新表面
40都改为10
计算111表面，首先几何建模的过程中要知道如何在物理和几何上产生（111
），最后通过lammps的命令的方法实现。
lattice fcc 3.615 origin 0 0 0 orient x 1 1 -2 orient y -1 1 0 orient
z111
.
4
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D. 应用Lammps程序计算材料的表面能
物理理论建模是关键，程序仅仅只能是实现的工具。
新 表 面
.
1
Cu(100) 晶面的表面能计算
改为3.615 改为 0 10 0 4 0 4
几何建模：简单晶格结构 物理建模：简单合金势函数
改为 eam
* * Cu_u3.eam 改为 8和2
区域分块
.
2
过程建模：实现真空层
lammps计算表面能
lammps计算表面能（最新版）目录一、引言二、表面能的定义及意义1.表面张力2.表面自由能或表面能3.表面能的计算方法三、lammps 计算表面能的方法1.模拟过程2.计算过程3.应用实例四、总结正文一、引言表面能是指在恒温、恒压、恒组成情况下，可逆地增加物系表面积所需对物质所做的非体积功。
表面能的计算对于研究物质的表面性质具有重要意义，而 lammps（Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulation）是一种广泛应用于材料科学研究的分子动力学模拟方法，可以用于计算表面能。
二、表面能的定义及意义1.表面张力表面张力是指作用在液体表面，使液体表面积缩小的力。
它是液体分子之间的引力与液体表面分子之间的引力之间的差值。
表面张力的大小与液体的种类、温度和压力等因素有关。
2.表面自由能或表面能表面自由能或表面能是指在恒温、恒压、恒组成情况下，可逆地增加物系表面积所需对物质所做的非体积功。
表面能是物系自由能的增加，这一增加是由于物系的表面积增大所致。
3.表面能的计算方法表面能的计算方法通常分为两步：首先计算平衡态时的晶体总的势能e0，然后将晶体从中间切开，形成两个表面晶体，再计算这两个表面晶体的总能量 e1，最后，表面能等于 e1 减去 e0。
三、lammps 计算表面能的方法1.模拟过程使用 lammps 计算表面能的过程分为两个步骤。
首先，在 lammps 中构建一个晶体模型，并在其表面添加一个真空层，以模拟表面晶体。
然后，在 lammps 中进行模拟，得到模拟过程中晶体表面势能的变化。
2.计算过程在模拟过程中，lammps 会记录每个时间步长的势能变化，通过对这些数据进行积分，可以得到晶体表面势能的总变化。
然后，根据表面势能的定义，将晶体从中间切开，形成两个表面晶体，再计算这两个表面晶体的总能量，最后，表面能等于总能量减去平衡态时的晶体总的势能。
MS模板介绍
MS模板介绍量子力学方法：是一种能够对材料体系电子结构特点进行解析的方法，精度高且几乎不依赖于任何经验参数，因此被广泛应用在各类材料的模拟研究中。
CASTEP（平面波赝势方法）Cambridge Sequential Total Energy Package)是由剑桥凝聚态理论研究组开发的一款基于密度泛函理论的先进量子力学程序。
程序采用平面波函数描述价电子状态，利用赝势替代内层电子，因此也被称为平面波赝势方法。
研究对象主要有半导体、陶瓷、金属、分子筛等各类晶体材料，以及掺杂、位错、界面、表面等各种缺陷结构。
CASTEP的主要功能：能量计算--吸附热，缺陷形成能，内聚能，表面能等结构优化--优化原子坐标和晶胞参数，支持原子分数坐标、晶胞参数、键长、键角、二面角限定，支持外加应力过渡态--过渡态搜索（Synchronous Transit方法）电子结构解析--能带结构，电子态密度（局域态密度、分波态密度），电荷密度差分电荷密度，电子局域函数，电子轨道，扫描隧道显微镜(STM)图像模拟，共价键级，静电荷（Mulliken、Hirshfeld），静电势，功函数，自旋磁矩，费米面介电性质 --波恩有效电荷，静态介电常数张量，极化率张量力学性质计算--弹性力常数张量，体模量，剪切模量，杨氏模量，泊松比热力学性质计算 --声子态密度、色散谱（linear response的方法扩展至金属体系6.0）；熵，焓，自由能，零点能，德拜温度，等容热容随温度的变化曲线光学性质计算 --红外光谱，拉曼光谱5.0（计算指定频率范围的拉曼活性模强度6.1），核磁共振谱a（化学位移、电场梯度张量），电子能量损失谱4.4（旋轨耦合效应5.5），X射线吸收（发射）谱4.4（旋轨耦合效应5.5），光频介电常数虚（实）部，吸收系数，折射率，光导率虚（实）部，能量损失函数动力学计算（结果分析采用Forcite plus的分析工具，具体内容参考Forcite plus介绍）---支持NVE，NVT，NPT以及NPH等系综，以及多种控温控压函数D Mol3（原子轨道线性组合方法）；DMol3是由Bernard Delley教授发布的一款基于密度泛函理论的先进量子力学程序，它采用原子轨道线性组合的方法描述体系的电子状态，因此也被称为原子轨道线性组合方法。
表面吸附原子ms建模
表面吸附原子ms建模
建模吸附原子在表面上的情况可以采用MS模型（Mean Field Model）。
MS模型假设吸附原子之间相互作用弱，在表面上的位置可以视为平衡位置。
该模型将表面视为无限大、周期性的晶格，并假设吸附原子可以在表面上沿着特定的晶格方向移动。
在MS模型中，可以用一个格点表示一个吸附位点，将吸附原子视为在格点上的点粒子。
吸附原子之间的相互作用可以通过势能函数来描述，常用的势能函数有Lennard-Jones势、Morse 势等。
吸附原子的运动可以通过求解经典力学方程得到。
对于吸附原子在表面上的吸附态和解吸态之间的转变，可以引入吸附和解吸能垒，通过比较吸附位点和解吸位点的自由能来判断吸附态和解吸态的稳定性。
需要注意的是，MS模型是一种简化模型，忽略了许多微观细节，仅适用于一些特定体系和条件。
在实际应用中，可能需要考虑更加复杂的模型和方法来描述吸附原子在表面上的行为。
接触角表面能计算公式
接触角表面能计算公式
接触角是指液体与固体表面接触时，液体表面与固体表面所形成的夹角。
接触角的大小与液体与固体表面的亲疏程度有关，即液体与固体表面的表面能。
表面能是指单位面积内所需要的能量，它是描述固体表面性质的重要参数。
接触角表面能计算公式是用来计算液体与固体表面的接触角的公式。
接触角表面能计算公式为：
cosθ = (γs - γsl) / γl
其中，θ为接触角，γs为固体表面能，γl为液体表面能，γsl为固体与液体之间的界面能。
接触角表面能计算公式的推导过程如下：
液体在固体表面上形成的接触角θ，可以用杨-杜普方程表示：
γl cosθ = γs - γsl
其中，γl为液体表面能，γs为固体表面能，γsl为固体与液体之间的界面能。
将上式两边同时除以γl，得到：
cosθ = (γs - γsl) / γl
这就是接触角表面能计算公式。
接触角表面能计算公式的应用非常广泛，例如在涂料、油墨、胶水等领域中，可以通过计算接触角来评估涂层的附着性能；在生物医学领域中，可以通过计算接触角来评估生物材料的表面性质，以及细胞与材料之间的相互作用等。
接触角表面能计算公式是描述液体与固体表面相互作用的重要公式，它的应用范围非常广泛，对于研究材料表面性质、涂层附着性能等方面具有重要意义。
ms切表面 化学计量比
ms切表面化学计量比
MS切表面是一种常见的材料加工方法，其全称为Micro-structure Sensitive (MS) Machining。
这种加工方法是针对微观
结构敏感的材料而设计的，通过控制切削参数和切削工具的选择来
实现对材料微观结构的精确加工。
MS切表面可以应用于金属、陶瓷、玻璃等材料的加工，具有高精度和微观结构保持的优点。
化学计量比是指化学反应中各种物质的摩尔比。
在化学反应中，不同物质之间的化学计量比对于反应的进行和产物的生成具有重要
影响。
化学计量比可以通过平衡化学方程式来确定，它反映了反应
物和生成物之间的摩尔关系。
通过化学计量比，我们可以计算出反
应物的摩尔量、生成物的摩尔量，从而预测反应的产物和反应的进
行程度。
结合MS切表面和化学计量比的概念，我们可以从材料加工和化
学反应的角度来进行分析。
在材料加工中，MS切表面可以实现对材
料微观结构的精确加工，而化学计量比则可以帮助我们理解反应物
和生成物之间的摩尔关系，从而指导化学反应的进行。
在研究材料
加工过程中，我们可以通过控制化学计量比来调节材料的组成，从
而影响材料的微观结构和性能。
反之，在化学反应中，我们也可以
通过控制材料的微观结构来影响化学计量比，从而调节反应的进行和产物的生成。
综上所述，MS切表面和化学计量比在材料加工和化学反应中都具有重要的意义，它们相互关联，共同影响着材料的性能和化学反应的进行。
通过深入理解和研究这两个概念，我们可以更好地指导材料加工和化学反应的实践，并推动相关领域的发展和进步。
表面能测试方法
表面能的测试方法一、接触角法（碳纤维）这种方法主要参考Fowkes的模型，该模型认为表面能是由可对材料表面引起作用的各种作用力引起的，并将固体和液体的表面自由能分解为色散作用成分、偶极作用成分、诱导作用成分、氢键作用成分、兀键作用成分、静电作用成分和给体-受体作用成分之和。
OWRK法建立在Fowkes固体表面能加和理论基础之上，将固体表面自由能分为色散和极性分量，分别反映接触相之间不同分子类型间的作用力。
通过测试碳纤维与各种已知性质的小分子的接触角来计算碳纤维的表面能、色散分量和极性分量。
DCAT21表面/界面张力仪，Dataphysics仪器股份有限公司。
用吊片法测试四种小分子探测液体与碳纤维的前进接触角，每种小分子液体的接触角均为至少5次实验的平均值，将前进接触角代替杨氏接触角进行纤维表面自由能的计算。
由于纤维单丝的分散性较大，为了减少单丝分散性带来的测试误差，本文将4根碳纤维单丝均匀的黏在圆形夹具上，保证每根之间相互平行，并垂直于夹具底边，以保证4根纤维同时与液面接触。
OWRK法建立在Fowkes固体表面能加和理论基础之上，将固体表面自由能分为色散和极性分量，分别反映接触相之间不同分子类型间的作用力。
Owens和Wendt认为固液两接触相间的界面张力可表述如下:r/I）D\1/2r/F P\9ysL=7s-2<y s y L）-2{y s y f）。
r式中K、y、x分别为固体总表面能、色散分量和极性分量；1）『八、九、九表示测试液体表面张力、色散分量及极性分量，且满足丫、'7+八九=）：+了：将上述方程与杨氏方程结合得到：九（1+COS。
）=2（乂"2+2（/0：）理论上，若能确定两种液体（已知九、""）在固体表面的接触角，即可应用上述方程计算固体表面能和色散、极性分量。
以上是用OWRK法计算表面能。
二、反相气相色谱法（IGC法）IGC法：英国SMS公司。
液体的表面能计算公式
液体的表面能计算公式
表面能定义
首先，我们先介绍一下表面能的定义。
为了偷懒，本人直接摘抄的维基百科的解释，如下：
表面能是创造物质表面时，破坏分子间化学键所需消耗的能量。
在固体物理理论中，表面原子比物质内部的原子具有更多的能量，因此，根据能量最低原理，原子会自发的趋于物质内部而不是表面。
表面能的另一种定义是，材料表面相对于材料内部所多出的能量。
把一个固体材料分解成小块需要破坏它内部的化学键，所以需要消耗能量。
如果这个分解的过程是可逆的，那么把材料分解成小块所需要的能量就和小块材料表面所增加的能量相等。
但事实上，只有在真空中刚刚形成的表面才符合上述能量守恒。
因为新形成的表面是非常不稳定的，它们通过表面原子重组和相互间的反应，或者对周围其他分子或原子的吸附，从而使表面能量降低。
VASP计算
具体到VASP的计算中，表面能是怎么算出来的呢？下面我们看一下VASP官网的表面能的计算过程。
公式先大体浏览一遍，我们分析下里面的各项所表示的内容：
•E rel：Relaxation energy，即弛豫能量。
这个前面一节我们已经讲过了，从刚刚切好的表面优化到稳定的表面所释放的热量。
图中的第一个点就是刚刚切好表面的能量（E surf），最后一个点就是优化完成之后的能量。
这个相信大家现在都能理解了。
•σ：在handonsession-III里面，这个用来表示表面能。
•E surf：刚刚切好的slab 能量；可以直接算个单点，也可以取优化过程中第一个离子步的能量。
•N atoms：Slab 中的原子数目
•E bulk：Bulk结构中单个原子的能量。
中科大MS用CASTEP如何计属表面上的吸附能
我们还应该计算此体系的态密度。
选择CASTEP Calculation对话框中的Properties标签，选中Density of states。勾选上Calculate PDOS，把k-point set改为Medium。
按下Run按钮，关闭对话框。
计算的运行会耗费一定的时间，我们可以最后做分析。我们现在可 以构建下一组表面。
CO on Pd(110).xsd。
现在在short bridge position上添加CO分子。我们要利用的依据是： CO 在 Pd(110)上的键长已经通过实验所获得。
右图中阴影线原子在格子中不显示： Original display mode。
第一步是添加碳原子。Pd-C键的键长 （用dPd-C表示）应为1.93 Å。当我们使 用Add Atom 工具时，我们即可以使用 笛卡儿坐标也可以使用分数坐标，但在 本例当中，我们应该使用分数坐标xC, yC, 和zC。xC, yC非常简单，xC =0，yC =0.5。 尽管如此，zC比较困难。我们可以通过 zPd-C 和zPd-Pd二者之间的距离来构造它。
模块：CASTEP，Materials Visualizer 背景知识：Pd的表面在许多催化反应中都起着非常重要的作用。 理解催化反应首先是弄清楚分子是如何与这样的表面相结合的。 在本篇文章中，通过提出下列问题，DFT（密度泛函）模拟有 助于我们的理解：分子趋向于吸附在哪里？可以有多少分子吸 附在表面？吸附能是什么？它们的结构像什么？吸附的机制是 什么？
现 在 显 示 的 是 一 个 空 3D 模 型 文 档 。 我 们 可 以 使 用 Build Crystal工具来创建一个空晶格单元，然后在上面添加CO分子。
从菜单栏中选择Build | Crystals | Build Crystal，再选中Lattice Parameters标签，把每一个单元的长度a, b, 和 c改为8.00，按下 Build按钮。在3D模型文档中显示出一个空单元。
《MS表面能计算》课件
物理理论建模是关键，程序仅仅只能是实现的工具。
新 表 面
《MS表面能计算》
Cu(100) 晶面的表面能计算
改为3.615 改为 0 10 0 4 0 4
几何建模：简单晶格结构 物理建模：简单合金势函数
改为 eam
* * Cu_u3.eam 改为 8和2
《MS表面能计算》
过程建模：移动盒子，移动原子，产生 的表面，计算产生新表面后的E（fina
40都改为10
计算111表面，首先几何建模的过程中要知道如何在物理和几何上产生（111
），最后通过lammps的命令的方法实现。
lattice fcc 3.615 origin 0 0 0 orient x 1 1 -2 orient y -1 1 0 orient
区域分块
过程建模：实现真空层
输出建模：计算能量，原子坐标
输出控制：格式，参变量
dump dump_modify 2 pad 4
2 all image 10 image.*.jpg type type & zoom 1.6 adiam 1.5
能量最小巧处理
都改为5
z111
《MS表面能计算》
表面能公式
表面能公式表面能公式是分子力学研究中经常被引用的一个概念。
在科学界，它被广泛用于估算分子表面能的表达式，这个表达式也能被用来描述粒子聚集的热力学性质。
尽管表面能公式有多种类型，但它们都具有一个共同的特征：它们把分子表面能的概念以数学公式的形式表达出来。
表面能公式最流行的形式之一称为Lennard-Jones（LJ）公式，它由英国物理学家John Lennard-Jones于1924年发明。
LJ公式可以被用来描述两个分子之间的相互作用。
它是一个表面相互作用势的函数，把两个分子之间的距离作为参数，以便以一种有趣的形式表达出它们之间的反作用势。
LJ公式的表达式如下：U(r) = 4[ (σ/r)^12 - (σ/r)^6 ]其中，U(r)表示两分子之间的能量，σ表示两分子相对距离，r表示两分子之间的相对距离。
LJ公式可以用来精确估算分子表面能的大小。
它的优点在于它的计算效率非常高，同时它可以很好地模拟实际情况。
它的缺点在于它对系统分子距离的假设较为简单，它有时不能准确描述实际情况。
此外，还有许多不同类型的表面能公式可以用来描述分子表面能的大小。
如果需要以更为精确的方式估算表面能，可以使用Ewald或Thiele等公式。
Ewald公式通过把表面能分解为多个组成部分，从而提供了一种精确计算表面能的方法。
Thiele公式是一种软相互作用势的函数，可以有效的模拟分子间的相互作用。
表面能公式在分子力学中有着非常重要的作用。
它们被广泛应用于估算分子表面能的大小，从而更好地了解分子之间的相互作用。
不同类型的表面能公式还可以结合成一个更精确的模型，以更好地描述实际情况。
但是，应该注意的是，各种表面能公式都有自己的局限性，并不能完全准确描述实际情况。
因此，在应用表面能公式时，需要加以谨慎。
ms计算零点能
ms计算零点能
（实用版）
目录
1.零点能的定义和概念
2.MS 计算零点能的方法
3.MS 计算零点能的优点和应用
4.我国在 MS 计算零点能领域的发展
正文
零点能是指在绝对零度（-273.15°C）时，分子的平均动能为零，但分子之间仍存在一定的振动能和转动能。
这种能量被称为零点能。
在物理学、化学等领域，研究零点能具有重要意义，因为它可以解释很多物质的性质和现象。
MS 计算零点能是一种基于量子力学的方法，通过计算分子的振动和
转动能级来获得零点能。
这种方法具有较高的准确性和可靠性，因此在研究零点能时得到了广泛应用。
MS 计算零点能具有以下优点：
1.可以精确地计算出分子的振动和转动能级，从而获得准确的零点能；
2.可以研究不同分子之间的相互作用，以及分子在不同环境下的行为；
3.可以应用于多种领域，如材料科学、生物化学等。
我国在 MS 计算零点能领域取得了显著的发展。
近年来，我国的科研团队在这一领域不断取得突破，提高了计算效率和准确性，为相关领域的研究提供了有力支持。
总之，MS 计算零点能是一种重要的研究方法，对于理解物质的性质
和行为具有重要意义。
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输出建模：计算能量，原子坐标
输出控制：格式，参变量
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2 all image 10 image.*.jpg type type & zoom 1.6 adiam 1.5
能量最小化方法，计算E0
特殊技巧处理
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都改为5
过程建模：移动盒子，移 的表面，计算产生新表面
40都改为10
计算111表面，首先几何建模的过程中要知道如何在物理和几何上产生（111
），最后通过lammps的命令的方法实现。 lattice fcc 3.615 origin 0 0 0 orient x 1 1 -2 orient y -1 1 0 orient z111
.
D. 应用Lammps程序计算材料的表面能
物理理论建模是关键，程序仅仅只能是实现的工具。
新表 面
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Cu(100) 晶面的表面能计算
改为3.615 改为 0 10 0 4 0 4
几何建模：简单晶格结构 物理建模：简单合金势函数
改为 eam * * Cu_u3.eam 改为 8和2
区域分块
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过程建模：实现真空层