المسبار نوع الثاني محاذاة الفرقة في واحد الابعاد فان دير Waals هيتيروستروكتوريس استخدام الحسابات المبادئ الاولي

هذا البروتوكول تقارير فحص حسابي من محفز الصورة مع نوع اثنين محاذاة السندات من قبل المبادئ الأولى سوفتواير التعبيرية واسعة كاليه، البورون نيتريت نانوريبون مغلفة داخل الأنابيب النانوية. وأخذ أمثلة أخرى. الخطوة الأولى، تحسين الهيكل الذري.

الاستعداد لملفات الإدخال لحساب الاسترخاء هيكل من قبل واسعة، INCAR، POSCAR، POTCAR، وKPOINTS. هناك محدد معلمات في الملف INCAR التي تحدد الحساب. الخط في الملف INCAR محاطة مربع أزرق، في حالة أن جميع الذرات هي استرخاء حتى قوة على كل ذرة أقل من 0.028 لكل ذرة.

يحتوي الملف POSCAR على معلومات الهندسة الذرية. المعلمات شعرية الأولية في الملف، POSCAR يمكن اختيارها من المراجع الراديكالية أو التجريبية. كما هو مبين من قبل مربع البرتقال.

KPOINTS يحدد شبكة KPOINT و POSCAR لا يزال الملف المحتمل يولد الهيكل الأولي للبورون نيتريت نانوريبون ل POSCAR. تحميل POSCAR لأول مرة لوحدة مربع نتريت البورون من موقع مشروع المواد. استخدموا V2SXF لتحويل POSCAR إلى ملف مع تنسيق SXF.

يمكن أن يكون الملف SXF التعبير الصحيح. نوع V2SXF POSCAR على لا في الفرقة اثنين من النظام. وإخراج POSCAR SXFGZ علامة التبويب gunzi POSCAR، دلتا SXF-GZ.

وإخراج POSCAR SXF. سنستخدم الإكسكريزدين لبناء خلايا خارقة من نتريت البورون. نوع xcrysden-sxf POSCAR.Xsf.

حدد القائمة، وتعديل عدد المرض المرسومة وتوسيع النمط في الاتجاه س و ص. حدد القائمة، الملف. حفظ هيكل XSF لتصدير بنية الخلية الفائقة.

استخدام xmakemol لفتح الخلية السوبر عن طريق كتابة xmakemol-f سوبرسيل. حدد القائمة، وأضفها مرئية. انقر فوق تبديل لتأخير الذرات داخل المسافات ويلقي nanoribbon مع العرض المطلوب وchirality.

يمكن بناء البورون نتريتيوتر نانوي من قبل عارضة الأزياء نانوتيوب، مفتوحة nanotube نموذج EXC في نظام النافذة. حدد القائمة، حدد نوع B-N. وحدد الشيراليتي.

حدد القائمة، ملف، حفظ جدول XYZ لتصدير هذا الهيكل. استخدام VMD Southwire للتحقق من الهيكل الذري قبل البدء في إجراء مهمة الحساب. اكتب VMD على نظام VMD داخلي.

في النافذة الرئيسية VMD المفتوحة. حدد القائمة، الملف، الجزيء، والعثور على POSCAR من خلال نافذة الاستعراض. تحميل POSCAR حسب نوع MAGE وPOSCAR النتيجة.

عرض البنية بواسطة أنماط مختلفة في إطار أساليب رسم التمثيلات الرسومية. على سبيل المثال، اختر CPK. كل ذرة ممثلة في كرة وكل رابطة ممثلة بحصة.

اكتب مهمة qsub. برامج ابر لتقديم وظيفة إلى الكمبيوتر. الفئة إلى برنامج نصي أنظمة دفعية محمولة.

هذا مثال على السيناريو الذي يدعى job.pbs. بعد انتهاء المهمة، إذا كانت النسبة تتطلب دقة وقف هيكل الطاقة تصغير يظهر في نهاية قفل الإخراج. النتيجة المتقاربة هي قلم.

سيتم استخدام POSCAR الناتجة كملف إدخال POSCAR للحسابات التالية. لتحليل الخصائص الإلكترونية للمواد. الخطوة الثانية

احسب طاقة التغليف. نوع mkdir nanocomposite معزولة نانوريببون معزولة نانوتيوب لإنشاء المجلدات qsub ل nanocomposite، نانوريبون و nanotube الداخلية في نظام لينكس. إعداد برنامج نصي واحد ، وظيفة.

برنامج تلفزيوني وأربعة ملفات الإدخال INCAR، POSCAR، POTCAR وKPOINTS. للحصول على الطاقة، وحساب في كل مجلد. ملف الإدخال POSCAR بنفس الطريقة التي يسترخي بنية و عد أشكال CAR التي.

انتقل إلى كل مجلد واكتب مهمة qsub. برامج ا سلسلة من الوظائف تزاوج سوف تؤدي حسابات الطاقة متسقة الذاتي ثابت من nanocomposites، يعزل nanoribbon، يعزل نانوتيوب على التوالي.

المسار التالي الطاقة الإجمالية من الملف OUTCAR لكل نظام احتياطي الأمر. بعد الانتهاء من الحسابات الثابتة ذاتية الاتساق ثم حساب الطاقة التغليف كما هو مبين في هذه الصيغة. التفاعل الدوري لل nanocomposite هو السماح Z المحور وL هو ثابت شعرية من الخلية وحدة، على طول Z.The التغليف الطاقة يمكن استخدامها كتقدير للاستقرار حيوية من nanocomposite.

الخطوة الثالثة، استخراج الخصائص الإلكترونية من هيكل الفرقة. إعداد برنامج تلفزيوني واحد، وظيفة السيناريو. pbs وملفات الإدخال الستة.

INCAR، POSCAR، POTCAR، KPOINTS، CHGCAR، وCHG. لحساب الفرقة ، وقال ICHARG يساوي 11 في INCAR. يتم CHGCAR و CHG pre-التحويل من حسابات ثابتة متناسقة ذاتياً.

أخذ العينات KPOINT في KPOINTS في وضع الخط. اكتب مهمة qsub. برامج التشغيل على نظام لينكس الداخلية لتقديم هذه المهمة.

استخدم p4vasprun لإنشاء الشريط المتوقع. تحميل vasprun. xml عن طريق كتابة p4v vasprun.

xml على المحطة الطرفية. حدد القائمة، أشرطة DOS المحلية الإلكترونية. التحكم ثم حدد الشرائط.

حدد الأرقام الذرية للأنابيب النانوية في تحديد ذرات التسمية. الحصول على عدد الذري عن طريق الإشارة إلى الذرات المقابلة باستخدام VMD. حدد لون رمز بنية الشريط المسقط ونوعه وحجمه.

تلك القوائم رمز وحجم الرمز. اضغط على القائمة، أضف سطرًا جديدًا. وسيظهر الرسم البياني هيكل الفرقة مع مساهمات من نانوتيوب.

ثم كرر نفس الإجراء لجمع الفرقة المتوقعة مع مساهمات من نانوريبون. حدد تصدير الرسم البياني للقائمة. تصدير الرسم البياني إلى الملف مع تنسيق agr.

على سبيل المثال، حفظ ك 11-4.agr. استخدم تقديرات XM لتحديد الشرائط المتوقعة. نوع xmgrace11-4.

agr على محطة لبدء xmgrace في نظام القائمة. حدد القائمة، والخصائص الخاصة بالوصول إلى الرسم لمعرف التسمية ونطاق المحاور. حدد مظهر مجموعة الرسم اليدوية لقراءة قيمة الطاقة كرقم النطاق المحدد ونقطة المفتاح.

يمكن إطلاق الحد الأقصى الفرقة و حدا أدنى من شريط الربط نانوي أو نانوريببون يكون الحق من الفرقة المتوقعة مع مساهمات نانوتيوب أو نانوريبون على التوالي. ثم حساب تعويض الفرقة التكافؤ، إزاحة الفرقة الموسيقية والفجوة الفرقة. حدد القائمة، الملف، أشر إلى تصدير الرسم البياني مع تنسيقات APS.

حساب الفرقة تتحلل إلى كثافة الشحن لVBM و CBM. إعداد برنامج واحد ، وظيفة السيناريو. pbs وملفات الإدخال سبعة ، INCAR ، POSCAR ، POTCAR ، KPOINTS ، WAVECAR ، CHGCAR ، و CHG.

تحديد أرقام النطاق لـ CBM و VBM. ثم اكتب IBAND في INCAR. استخدم KPOINT المطابق واحد لكل حافة الشريط.

النقطة تتلاقى CHGCAR، CHG. وملفات WAVECAR، هي من حسابات ثابتة متسقة ذاتيا. اكتب مهمة qsub.

برامج التشغيل على نظام لينكس الداخلية لتقديم هذه المهمة. استخدام VMD لرسم VBM و CBM في الفضاء الحقيقي بعد انتهاء المهمة. بدء جلسة VMD وتحميل POSCAR.

حدد القائمة، ملف، جزيء جديد في النافذة الرئيسية VMD. ابحث عن PARCHG من خلال نافذة الاستعراض. تحميل PARCHG حسب نوع واضغط على والنتيجة PARCHG.

حدد القائمة ، ورسم سطح صلب وتظهر سطح صلب في إطار التمثيلات الرسومية. تغيير قيمة ISO إلى قيمة مناسبة، على سبيل المثال 0.02. تغيير لون سطح ISO على الرغم من طريقة التلوين القائمة.

الخطوة الرابعة، تعدل الخصائص الإلكترونية للـ nanocomposite بواسطة الحقول الخارجية. إضافة حقل كهربائي عرضية إلى نانوكومبوس. إعداد برنامج تلفزيوني واحد، وظيفة السيناريو.

PBS وملفات الإدخال الأربعة ، INCAR ، POSCAR ، POTCAR ، وKPOINTS. تحديد قوة المجال الكهربائي من قبل العلامة الإلكترونية الميدانية في وحدات من eV Astrum. تعيين LDIPOL يساوي T، تعيين IDIPOL يساوي 2.

وسيتم تطبيق الحقل الكهربائي يسمح المحور Y. تنفيذ عمليات حسابية ثابتة متناسقة ذاتياً وحسابات بنية النطاق، باتباع الخطوتين الثانية والثلاثة بدون تحسين البنية. إضافة اختبار طولي للقوة إلى نانوكومبوس، سلسلة المعلمة شعرية على طول الاتجاه الدوري للنظر في تأثير السلسلة.

على سبيل المثال، لتحسين معلمة شعرية من نانوكومبوسيتي على طول المحور هو 2.5045 Astrum إذا طبقت 1٪وقوة الشد المحوري على طول Z من خلال العمل. تغيير المعلمة شعرية في POSCAR إلى 2.529545 Astrum. الاسترخاء هيكل تعديل بعد الخطوة الأولى، تنفيذ ثابت الحسابات ذاتية الاتساق والحسابات هيكل النطاق، بعد الخطوتين الثانية والثلاثية.

نتائج تمثيلية. ويمكن استخدام الطاقة التغليف كتقدير تقريبي للاستقرار حيوية من nanocomposite. الطاقة تغليف من نانوريببونات النتريت البورون، 2، 3، و 4 مغلفة داخل أنبوب نانوي النتريت البورون 11، 11 هي 0.033 eV Astrum، 0.068 eV Astrum و 0131 eV Astrum على التوالي.

على الرغم من أن الطاقة التغليف يختلف حسب حجم مع حجم نانوريبون، كل نانوكومبوسيس الحالية محاذاة النطاق النوع الثاني. هذا هو هيكل الفرقة من نتريت البورون و nanoribbons، وأربعة مغلفة داخل أنبوب نانوي نيتريت البورون، 11، 11. أقصى حد من التكافؤ الفرقة و الحد الأدنى من الفرقة في نانوتيوب و nanoribbon على التوالي.

محاذاة النطاق متداخلة مفيد للتيارات الخفيفة إلى الآلية الرئيسية لنقل الشحن هو على النحو التالي. تولد الصورة بدن إعلان كهربائي في نانوريبونات عند نقطة X. ثم ينفصل الكل من نانوريبونات إلى نانوتيوب.

إزاحة نطاق التكافؤ المحسوبة هي 317 ميكرو EV. وهو أكبر من الطاقة الحرارية في 300 كلفن وهو حوالي 13 ميكرو eV. وهذا يقلل بشكل فعال من معدل إعادة التركيب للناقلات التي يتم إنشاؤها بواسطة الصور.

لتعزيز الحصاد الخفيفة من خلال طيف واسع، يتم تطبيق هذا نقل الحقل الكهربائي وقوة الشد الطولية إلى نانوريبون نيتريت البورون، أربعة مغلفة داخل أنبوب نانوي نيتريت البورون، 11، 11. هذا هو تطور حواف الفرقة بالنسبة لمستوى الفراغ ، ويتفاعل مع أي مجال. ويلاحظ انخفاض كبير في الفجوة تصل إلى ما يقرب من 0.95 eV في هذا نانوكومبوست من قبل كلا المجالين الخارجيين.

والأهم من ذلك، يتم الحفاظ على محاذاة الفرقة المتداخلة ضد منتشر. يتم وضع علامة على إمكانات الأكسدة الحمراء للمياه من قبل خطوط زرقاء متقطعة. حواف النطاق هي نسبة إلى إمكانات الأكسدة تشير إلى أن مثل هذا نانوكومبوس قد تكون واعدة لتقسيم المياه. الختام.

من السريع والفعال استخدام نهج فحص حسابي لاكتشاف المواد ذات الأبعاد المنخفضة التي تمتلك خصائص مناسبة لتقسيم المياه منفردا. مثل هذا النظام أحادي الأبعاد يمكن أن تقترح لدمج توليد الهيدروجين الصورة catalated وآمنة وصول نمط كبسولة. يمكن جمع الإلكترونات التي تم إنشاؤها بواسطة الصور بواسطة نانوريبون ، تخترق البروتونات من خلال الأنابيب النانوية لتوليد جزيء الهيدروجين الذي ينضم إليه الجذب الكهروستاتيكي.

يتم عزل الهيدروجين المنتجة تماما داخل الأنابيب النانوية لتجنب رد فعل عكسي غير مرغوب فيه أو الانفجار. وستقلل حسابات المبادئ الأولى من شأن حالة الفجوة باستخدام معدات الوقاية الشخصية الوظيفية. ولكن يمكنهم التقاط الاتجاهات الأساسية في محاذاة الفرقة وعوضات الفرقة.

وهناك حاجة إلى قيم أكثر دقة من تعويض الفرقة التكافؤ، إزاحة الفرقة الربط والفجوة الفرقة إذا ما قورنت مع العمل التجريبي، تعمل وظيفية بدلا من ذلك، والتي سوف تستغرق وقتا طويلا من وظيفة PPE. وبالاضافة الى ذلك لمعالجة عمر من هياكل الصورة ولدت والكهربائية في الدول الساكنة نانو مرضى السكري حرمان لي بعض الحسابات التي تحتاج إليها. هذا مهم لتصميم المواد المحفزة للصور مع وظائف طويلة العمر.