我们上次教程讲了计算Cu的表面能，本次教程我们来讲一下WC的表面能计算。

表面能的定义

计算表面能的过程

计算步骤

1. 计算slab的能量

2. 计算bulk的能量

3. 计算表面积的大小

4. 处理数据

本教程以WC的C表面为例

1、计算slab的能量

首先我们打开一个WC的模型，点击build-Surface-Cleave Surface进行切面。

本例我们计算001面的表面能，同时调节模型厚度和端面。

建立真空层

导出为cif结构，并使用Vesta软件，生成POSCAR文件。

准备INCAR，KPOINTS，POTCAR文件。

值得注意的是，因为我们计算的是表面能，所以我们在计算时需要固定中间体的部分。

此处我们用vaspkit的402功能将0.09到0.20范围内的原子固定。

激活vaspkit，依次输入4-402-1-2，然后输入固定原子范围0.09 0.20，选择分数坐标和all方向，即可生成固定好的POSCAR_FIX文件。我们将POSCAR_FIX文件复制为POSCAR文件，进行结构优化。

计算完成后，得到slab的能量为-71.41 eV。

2、计算bulk的能量

准备INCAR，KPOINTS，POSCAR，POTCAR文件。首先将ISIF设置为3进行晶格优化，结束后，将CONTCAR重命名为POSCAR，将ISIF设置为2继续优化。

计算结束后，得到WC bulk的能量为-22.52 eV。

跟上述同样的计算过程，我们找一个石墨的bulk进行计算。计算结束后，得到1个C原子的能量为-9.31 eV。同理可得，我们可以得到W的化学势为-13.02 eV。

3、计算表面积的大小

表面积顾名思义即为slab模型的表面积，WC的001面是平行四边形，所以表面积为x1×y2。即S=2.9283×2.5360=7.4262 Å2

4、处理数据

表面能的公式如下所示：

此处因为C的化学势的占比不确定，由原子环境决定。我们要引入化学势的概念，C的表面化学势是个变量。

其中：

我们将最大值0和最小值代入，求出的C的表面化学势极值分别为-9.31 eV和-9.50 eV，代入到公式中得出表面能分别为5.93 J/m2和6.09 J/m2。处理数据得到下图。