ELF分析(电子局域密度函数)

物理意义、目标

• 可以更好的理解电子的局域化分布即电子密度变化梯度

• 可以帮助进行成键分析

计算流程

• 对体系首先进行结构优化

• 在优化得到的结构基础上进行单点计算，修改INCAR参数得到数据分析所需要的ELFCAR文件

VASP 计算主要参数和流程

例：CH₄-Ni₄体系-INCAR参数如下： * ISYM = 0 * LELF = .TRUE. * NCORE = 4

结果分析

• 产生ELFCAR文件进行分析

VASP 结果分析

• 按照定义，ELF的值定义为0-1之间，上限1表示电子完全局域化可以当成孤电子对；下限0可能表示电子完全离域化可以认为此处没有电子存在；数值>0.5表示此处存在电子对即可能存在化学键
• 从图中可以看出：C-H原子之间定域化程度强，表示存在化学键；而C-Ni,H-Ni之间均是离域化程度较强(<0.5),表示不存在化学键。

作图

VESTA作图 - -等值面三维图：导入ELFCAR文件，在Objects→Properties→Isosurfaces→Isosurface level处的数值可进行修改将显示等高线图 * 切面二维图：Utilies→2D DATE进行设置 * 具体：可自定义选中三个原子来定义切面→Utilies→2D Data Display→Coutours→Slice→hkl→Calculate the best plane for the selected atoms自动调整hkl晶面指数（可扩胞以便截取平面图） * 注：1. 可以通过Stauration levels调节左边Color bar的显示范围来调整图像 2. 可以画差分ELF图更直观的分析电子密度情况