作者：小强

扫描隧道显微镜（STM）提供了一种材料的图像，但它也可以用来提供原子尺度上的定量信息。因此，模拟STM图像的能力提供了一种将计算结果与实验进行比较的方法。

CASTEP通过将其表示为电子密度的等值面来模拟STM分布，这些电子密度仅由远离费米能级的特定能量的状态产生。与费米能级的距离对应于STM实验中施加的偏压：正偏压对应于空（导）态，负偏压对应于占据（价）态。这种方法忽略了STM针尖的实际几何形状。STM模拟仅仅对于真空层的超胞的表面有意义，另外，由于DFT无法再现波函数在真空中衰减的渐近性，因此在离表面一定距离处的电荷密度信息可能不准确。

通过本篇教程，我们将和大家分享如何通过Materials Studio软件来模拟CO分子吸附在Pd(110)表面的STM图像。

在前面教程优化好的结构基础上进行计算，单击“Modules”工具栏上的“CASTEP”按钮，然后选择“Calculation”或从菜单栏中选择“Modules | CASTEP | Calculation”。

把“Task”变成“Energy”。在“Properties”选项卡上，选中“Orbitals”复选框，并确保取消选中任何其他属性。

在“Electronic”选项卡上单击 “More...”打开“CASTEP Electronic Options”对话框。

在“k-points”选项卡中，确保勾选“Custom grid parameters”，并且“Grid Parameters”中的参数设置如下，a = 3，b = 4，c = 1。点击“Run”按钮。

模拟STM图计算结束后，打开输出结果文件，更改结构显示方式，在“Display Style”对话框的“Atom”选项卡上，选择“CPK”单选按钮并将“CPK”比例更改为0.9。关闭“Display Style”对话框。

在“Volume Visualization”工具栏上，单击“Slice”按钮对应的箭头，然后选择“Parallel to A & B axis”。# 此过程将创建一个切片，这个切片就是我们最后得到的STM图像。在任何实验中，扫描隧道显微镜的探针的位置通常高于实际原子，并且依赖于隧道效应。

为了模拟这种情况，我们必须将切片设置在氧原子上方相对较高的位置，但也要远离钯原子的底部周期图像。在O原子之上1.0 Å的值是一个比较合适的距离。

选择“Slice”。在“Properties Explorer”中，双击“Slice Position”属性并将Z值更改为6.4。

选择Slice并单击“Color Maps”按钮。

使用“right-arrow”箭头按钮将“From”和“To”值分别设置为“Properties Explorer”中显示的“SliceMappedMin”和“SliceMappedMax”。

将“Spectrum”更改为“Black-White”，并将“Bands”设置为128。

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