الأطياف الاهتزازية من N719-Chromophore/Titania واجهة من المحاكاة التجريبية المحتملة الجزيئية الديناميكية، سولفاتيد بواسطة سائل أيوني درجة حرارة الغرفة

ويتناول هذا البروتوكول كيفية تكييف النُهج التجريبية المحتملة بشكل جيد لمعالجة الخواص الهيكلية والذبذبية للأنظمة النمطية لخلايا الطاقة الشمسية التي تُعنى بالصبغة والتنبؤ المعقول. وهذا أمر مهم بسبب الخفض المذهل للنهج المتعلقة بالتكلفة الحسابية مع إمكانية اتباع نهج أخذ العينات المختلفة. لإجراء محاكاة ديناميكية جزيئية، افتح ملف برامج محاكاة DL_POLY واستخدم حقل القوة الذي تم التحقق منه بشكل جيد في لوبيز، وآخرون.

للاسترخاء درجة حرارة الغرفة تكوين السائل الأيونية عبر إمكانات تجريبية. ثم استخدام حقل القوة Matsui-أكاوجي بما في ذلك التنقل من التيتانيا في عملية الاسترخاء لنموذج anatase. لتنفيذ تحسين هندسي مع تدرج إنهاء نسبي للتدرجات المتقارنة من 0.0001، حدد التحسين في ملف الحقل لـ 15 بيكوثانية مع توقف وقت femtosecond واحد عند 300 كلفن في مجموعة NVT.

لتشغيل DL_POLY على المحطة الطرفية، أدخل DL_POLY. X.In ملف التحكم، حدد الأنف هوفر لNVT واختيار مسار سرعة الموقف طباعة كل femtosecond واحد. بالنسبة لسطح الأناتاز، تأكد من أنه دوري على طول محاور المختبر س وص إسقاط إلى درجة حرارة الغرفة أيونية السوائل زوج من الأسطح المتوازية مع محور س من 21 انجستروم ومحور ص من 21 انجستروم.

تأكد من أن نظام الخلايا الشمسية المُهدَم بالصبغة مع مذيب صريح يتكون من 827 ذرة. بالنسبة لحالة الـvacuole، يجب أن يكون هناك 347 ذرة في النظام. في ملف الحقل لمعلمات لينارد جونز، قم بتطبيق قواعد الجمع بين لورينتز-بيرثلوت وأدخل الوسط الحسابي لـ Lennard-Jones radii و الوسط الهندسي لأعماق البئر لينارد جونز لحقول القوة التجريبية في القسم السفلي من ملف الحقل ضمن علامة التبويب التفاعلات غير المستعبدين.

للتعامل مع الأقطاب الكهربائية طويلة المدى، تطبيق الأسلوب Ewald باستخدام طول قطع غير مستعبد من 10 angstroms وتعيين المعلمة اضمحلال الفضاء الحقيقي لأسلوب إيوالد في ملف التحكم ليكون حوالي 3.14 لكل طول قطع غير مستعبد. ثم حدد عدد موجهات موجة إيوالد لضمان التسامح النسبي في تقييم إيوالد من 10 مرات إلى الخامس السالب داخل ملف التحكم. تنفيذ سلسلة من تقييمات الطاقة المحتملة مع ملف REVCON إعادة تسمية كـ التكوين حتى يتلاقى ضغط النظام في الإخراج إلى داخل عدد قليل في المئة لتحديد طول القطع غير المستعبدين.

من ملف التاريخ، استخدم بيثون سرعة دياتوم منفصلة. py في المحطة لاستخراج الفردية x، ص و z السرعات في كل خطوة. لحساب سرعة وظيفة الارتباط التلقائي، استخدم vacf151005.

py وأدخل classical_dye_autocore. ش في إلى المحطة الطرفية. سيتم حساب وظيفة الارتباط التلقائي للسرعة لجميع الدياتومات.

لحساب الأطياف من الديناميات الجزيئية، واستخدام تحويل رباعية الكتلة المرجحة من وظيفة الارتباط التلقائي السرعة الذرية للصبغة، واستخدام بيثون MWPS. py وأدخل run_all_4. ش في المحطة الطرفية.

سيتم حساب أطياف الطاقة المرجحة الكتلية. لتقييم مجموعات التغيير الجزئي في درجة حرارة الغرفة السوائل الأيونية لقاعدة محاكاة ديناميكية جزيئية محتملة للإمبراطورية للمقارنة الجاهزة ضد بعضها البعض، وإعداد جدول من التهم الأدبية وأدخل هذا الجدول في شكل ملف الحقل لDL-POLY. لحساب درجة حرارة الغرفة Mulliken الشحنات السائلة الأيونية، في المتوسط أكثر من أربع نقاط من مسار الديناميات الجزيئية ab-initio، إعادة تطبيع وإعداد جدول من التهم الأدب وأدخل الجدول في شكل ملف الحقل لDL-POLY.

لإجراء تحليل EHT، في المتوسط أكثر من أربع نقاط من مسار الديناميات الجزيئية ab-initio كما هو مطبق في حزمة برامج بيئة التشغيل الجزيئية. إعادة تطبيع وإعداد جدول من الرسوم الأدبية وإدخال الحقل في تنسيق ملف الحقل لـ DL-POLY. هنا، يتم عرض زخارف ملزمة تمثيلية من مجموعات الشحن الجزئية الأربعة المختلفة بعد 15 بيكو ثانية من الديناميات الجزيئية.

بالنسبة للمطبوعات المستمدة من الشحنات كما هو موضح، يمكن ملاحظة تفاعل بارز للترابط الهيدروجيني مع البروتون السطحي. ومع ذلك، فإن ثلاثة ديناميات جزيئية ab-initio مجموعات الشحن المشتقة لا تتميز مثل هذا التفاعل كولومبيك قوية مع بروتون السطح. في الواقع ، فإن أصغر حجم من التهم الجزئية في القضية الأدبية المستمدة مقارنة بتلك التي أخذت عينات بطرق مختلفة من الديناميات الجزيئية ab-initio يؤدي إلى درجة أقل من التدريع تهمة بالنسبة لحجم أكبر درجة حرارة الغرفة الجزئية الشحنات السائلة الأيونية.

ومن المثير للاهتمام، فإن مجموعة الشحنة المشتقة Mulliken تظهر بعض الخلل المستمر للصبغة أن يكون لها رابطة هيدروجينية بارزة مع ذرة أكسجين مُتجَل في سطح أناتاز. جودة أفضل تهمة يناسب من الديناميات الجزيئية ab-initio تؤدي إلى زخارف N719 ملزمة أكثر واقعية التي هي في اتفاق مع PEV القائم على ديناميات جزيئية Born-Oppenheimer تتميز تشتت غريم-D3. الكتلة المرجحة ab-initio ديناميات السيارات الارتباط التلقائي وظيفة النتائج الطيفية تبين مجموعة من القمم الطيفية في منطقة 300 إلى 400 سم.

القمم الرئيسية الموجودة في الأطياف الكلاسيكية هي في 600 و 800 سم للمطبوعات التهم المشتقة، 525 و 800 سنتيمتر لرسوم Mulliken، 675، 810 و 900 سم لرسوم EHT، و 650، 800 و 900 سم لشحنة هيرشفيلد مجموعة. تأكد من التحقق من الهيكل الأولي لهندسة التيتانيا في جميع الاتجاهات. لتحقيق أمثل، يمكن استخدام حقل القوة لتقييم الإمكانات التجريبية في الأطياف الاهتزازية كما هو متوقع للديناميات الجزيئية.

ab-initio الديناميات الجزيئية هي استراتيجية فعالة وواعدة. ومن المرجح أيضا أن يكون استخدام الديناميات الجزيئية مهما في المحاكاة تمكين النموذج الأولي للخلايا الشمسية التي تتحسس صبغ