上篇推文小编列出了表面能的两种计算方法，好多文章中将表面能的数据直接列出，但是为了得到审稿人的青睐，我们需要将结果进行处理，显得更加高大上。因此小编就针对表面能的数据构建Wullf Construction ，使得审稿人更加直观的得到表面能的结果。
表面能的大小不仅能够判断最优暴露晶面，也能判断表面反应的活性的大小（表面化学反应的反应活性随着表面能的增加而增加）。通常一个晶面的表面能越小说明此晶面越容易暴露（说明此晶面更加稳定），但是表面活性较小；一个晶面的表面能越大，说明此晶面的活性较大，但是晶面不容易暴露。
由于纳米颗粒中心到表面距离和该表面的表面能成正比，因此计算 Wulff Construction 只需要计算表面能，即
Wulff Construction
可以从热力学角度计算得到纳米结构最稳定的形貌。对于生成纳米颗粒结构用
VESTA
或者
ASE
可以实现。我们也可以使用
Wulff man
这款软件绘制。有感兴趣的小伙伴可以在以下的链接中去学习相关内容：
https://www.ctcms.nist.gov/wulffman/archive/index.html
。今天小编主要介绍在VESTA 中构建 Wulff Construction。
在
VESTA
中构建
Wulff Construction
，首先我们需要知道一个晶体的空间群和晶型（将 .CIF 文件拖到 Materials Studio 中就可以得到空间群和晶型）。我们以
fcc Au
晶体（空间群是
225
号，
Fm-3m
）为例。
第一步：在VESTA中构建一个空白结构，
File - New structure
。
第二步：在晶面Unit cell栏中选择空间群，
fcc Ru
晶体的空间群是
225
号，
Fm-3m。
在第三步之前我们需要输入不同晶面的表面能，此次小编就用上篇推文的第一种计算方法计算三个晶面的表面能，三个晶面分别是：晶面（
100
）、晶面（111）、晶面（110），三个晶面的表面能分别是 0.89 J/m
2
、
0.93 J/m
2
、
0.74 J/m
2
。
Edit - Edit Date - Crystal shape
其中 Miller indices（
hkl
）是指晶面族的
miller
指数；
Distance from origin
是指从中心到该表面的距离，由于中心到表面的距离与该晶面的表面成正比，因此我们使用表面能来代替这个距离；
Color
可以改变颜色和透明度，可以根据自己喜欢的风格来调整颜色。
Sym
表示相同晶面族的晶面都显示。
最后就是计算表面能得到的结果了，当晶面（100）与晶面（
111
）比例为
89
：
74
，得到的
Wulff construction
，如图：
▲ 图1 (100):
(
111
)
= 89:74 的颗粒形状。
当晶面（100）与晶面（
111
）表面能的比例为
60
：
74
时，颗粒形状发生改变，如图：
▲
图2 (100):
(
111
)
= 60:74 的颗粒形状
当晶面（100）与晶面（
111
）表面能的比例为
50
：
74
时，颗粒形状如图：
▲
图3
(
100
)
:
(
1
1
1
)
=50
:
74
的颗粒形状
通过理论计算得到不同晶面的表面能，进而研究金属颗粒的结构变化。我们可以将颗粒形状和表面能联系进行一系列的研究，比如可以研究覆盖度对于纳米材料结构变化的影响，如文献 ACS Catal.，2019，9，2769-2776 就研究了
HCP
Ru
颗粒和
FCC
Ru
颗粒的形貌随着
CO
浓度的变化。
研之成理
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，
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名师志
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那些量子化学家们（一） Per-Olov Löwdin
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