Mu博分享 http://blog.sciencenet.cn/u/ywmucn https://blog.nanomat.top/

博文

PWSCF为什么不能计算金属的Raman光谱

已有 7835 次阅读 2012-5-5 15:36 |个人分类:PWSCF&ABINIT|系统分类:科研笔记|关键词:学者| raman, 计算, 金属

 前几天使用pwscf计算金属的Raman光谱失败,所以就到Pw_forum上去寻找原因,似乎pwscf只能计算拥有带隙的系统的Raman光谱(they are well defined only for insulators),它不能处理金属性体系的极化,或者说它处理极化的方法是针对半导体或绝缘体的,不适用于金属性体系。
 

On Jan 14, 2008, at 11:50 , Miriam Marques wrote:

 

> I am emailing a previous unanswered question.

> Is it possible to calculate Raman intensities for "metallic systems"

> such as hcp-metals: Zn, Fe, Zr, Mg, high pressure phases of

> oxygen or high pressure phases of alkali metals using the

> ESPRESSO code?

 

 

it depends: what is the expression of Raman intensities in

"metallic systems"? The usual definition of Raman intensities

in the nonresonant limit via derivatives of the polarizabily

(this is what is calculated in Q-E) does not apply to metals.

 

P.

---

Paolo Giannozzi, Dept of Physics, University of Udine

via delle Scienze 208, 33100 Udine, Italy

Phone +39-0432-558216, fax +39-0432-558222



============================================================= 
 
 

Dear Miriam: you and others will forgive my ignorance, but I would 

need some further explanations. According to the usual theory, they 

both should be zero:````````````````````` the second is given by Born 

effective charges (that are zero in metals), the former by the 

derivative of the inverse macroscopic electric constant (which is also 

zero). How can a metal be Raman or IR active? Thanks - SB

 

On Dec 14, 2007, at 7:18 PM, Miriam Marques wrote:

 

>  Dear ESPRESSO users,

> 

>  I would like to know if it is possible to compute

>  Raman and Infrared intensities for a metallic system.

> 

>  Thank you very much in advance,

> 

>  Miriam.

> 

>  Dr. Miriam Marques

>  Centre for Science at Extreme Conditions.

>  The University of Edinburgh.

>  e-mail: mmarques at staffmail.ed.ac.uk

> 

> 

> --

> The University of Edinburgh is a charitable body, registered in

> Scotland, with registration number SC005336.

> 

> 

> _______________________________________________

> Pw_forum mailing list

> Pw_forum at pwscf.org

> http://www.democritos.it/mailman/listinfo/pw_forum

 

---

Stefano Baroni - SISSA  &  DEMOCRITOS National Simulation Center - 

Trieste

[+39] 040 3787 406 (tel) -528 (fax) / stefanobaroni (skype)



====================================================================

个人粗浅的以为:理论上来说,Raman的活性是polarization的改变,其实就是电子云形状的改变。在非晶体中,电子都被局限在晶格中,电子的运动都被局限于晶格之中,所谓的Raman活性检测到的其实是晶格的振动;而在金属晶体中,由于金属中的电子是自由运动的,可以说是一个大的电子气(不知道这种说法对不对),所以无法识别单个电子云形状的变化。不知道这样子理解对不对,请高手继续。

金属没有拉曼光谱,拉曼测得是原子之间的键的振动,金属原子之间没有键,所以测不了
 



1. 拉曼光谱是分子光谱,而金属都是原子结构的,所以金属没有拉曼光谱。

2. 这个问题要看拉曼效应产生的原理了。金属中不存在分子的振动,当然就没有拉曼谱了.

3. 很多原子构成的物质都有拉曼信号,比如硅的520波数线.拉曼测的是振动能级,声子能量,反映晶格振动的量子化能量的大小.金属表面电子和原子实构成的等离子体对光有强烈的吸收(金属的高反射性能也与此有关),使激光无法与内部原子作用,因此很难看到拉曼线.这是我根据自己已有知识的猜测,欢迎行内达人指正。

4. 也可以用光的波矢k为虚数来解释,当k为虚数时,光不能在此物质中传播。当然和光的频率w有关,用其它波长的光激发可以激发拉曼谱。


拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动,因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。楼主提出金属也有原子晶格的简谐振动,这个跟分子振动以及转动都不是一个概念,因为前者不涉及能级跃迁,而Raman谱反映能级信息的前提就是能级跃迁。Raman效应反映的不是分子简谐振动能级的信息,楼主可以仔细看看网页http://baike.baidu.com/view/146359.htm,我就不赘述了。

当然,楼主提出的其他3点都可以作为金属没有Raman特征峰的原因,归纳起来也就是一点:金属是具有电子自由气的原子晶体结构。

至于非晶为何没有Raman特征峰,我想原因可能是Raman特征峰是一个积分效果,需要晶体的周期性重复才能出来,对于非晶,某一位置的确发生拉曼散射,但是仪器是无法达到只有这一个或几个分子能级信息的精度,因此无法产生特征峰!

一家之言,望讨论!


https://m.sciencenet.cn/blog-588243-567428.html

上一篇:Linux下删除本文件夹及子文件夹下的某文件
下一篇:pwscf的Raman计算不支持GGA

1 MassSpec1688

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-6-1 18:03

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部