Permutation-invariant collective variable to track and drive vacancy dynamics in simulations of solids
Permutation-invariant collective variable to track and drive vacancy dynamics in simulations of solids
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用于跟踪和驱动固体模拟中的空位动态的排列不变集体变量
DOI：
10.1103/physrevb.88.220101
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发表时间：
2013
影响因子：
3.7
通讯作者：
T. Frauenheim
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
J. Knaup;M. Wehlau;T. Frauenheim
氧化物中的空位动力学对于理解氧化还原反应以及由此产生的忆阻效应或催化活性至关重要。我们提出了一种跟踪和驱动空位的方法，并将其应用于金红石中氧空位 (V) 的元动力学模拟，证明了其有效性。使用基于密度泛函的紧束缚方法，可以探索 TiO 中氧空位的自由能超平面。我们表明，Vin TiO2 的迁移受拓扑互连程度最高的跳跃控制。自由能分布与最小能量路径一致。
Vacancy dynamics in oxides are vital for understanding redox reactions and resulting memristive effects or catalytic activity. We present a method to track and drive vacancies which we apply to metadynamics simulation of oxygen vacancies (V) in rutile, demonstrating its effectiveness. Using the density-functional based tight-binding method, it is possible to explore the free energy hyperplane of oxygen vacancies in TiO. We show that the migration of Vin TiOis governed by the jump with the highest degree of topological interconnection. Free energy profiles are consistent with minimum energy paths.