בדיקה סוג II הלהקה יישור ב-One-מימדי ואן דר וואלס הטרובנים באמצעות חישובי עקרונות ראשונים

פרוטוקול זה מדווח על הקרנה חישובית של זרז צילום עם יישור קשר סוג 2 על ידי עקרונות ראשונים Softwire עצום אקספרסיבי Calais, ננו-סיבי בורון ניטראטה עיפוע בתוך צינוריות. ולקחת דוגמאות אחרות. שלב ראשון, מטב את המבנה האטומי.

התכונן לקבצי קלט לחישוב הרפיית מבנה על-ידי עצום, INCAR, POSCAR, POTCAR ו- KPOINTS. קיימים פרמטרים שצוינו בקובץ INCAR המגדירים את החישוב. השורה בקובץ INCAR מוקפת בתיבה כחולה, במקרה שכל האטומים רגועים עד שהכוח על כל אטום הוא פחות מ- 0.028 לכל אטום.

קובץ POSCAR מכיל את המידע על הגיאומטריה האטומית. הפרמטרים ההתחלתיים של הסריג בקובץ, POSCAR ניתן לבחור מתוך הפניות רדיקליות או ניסיוניות. כפי שצוין על ידי קופסה כתומה.

KPOINTS מגדיר רשת שינוי KPOINT ו POSCAR הוא עדיין הקובץ הפוטנציאלי יוצר את המבנה הראשוני של ננו ניטריס בורון עבור POSCAR. הורדה ראשונה POSCAR עבור יחידת תיבת בורון ניטיטים מאתר האינטרנט של פרויקט החומרים. הם השתמשו ב- V2SXF כדי להמיר POSCAR לקובץ בתבנית SXF.

קובץ SXF יכול להיות ביטוי נכון. הקלד V2SXF POSCAR על לא במערכת פס 2. ופלט POSCAR SXFGZ כרטיסיית גנזי POSCAR, דלתא SXF-GZ.

ופלט POSCAR SXF. נשתמש בקסקריסדן כדי לבנות תריס-על של בורון ניטרט. הקלד xcrysden-sxf POSCAR.Xsf.

בחר את התפריט, שינוי מספר המחלה שצוירה והרחבת הסגנון בכיוון X ו- Y. בחר את התפריט, הקובץ. שמור מבנה XSF כדי לייצא את מבנה תא העל.

השתמש xmakemol כדי לפתוח את תא העל על ידי הקלדת xmakemol-f supercell. בחר את התפריט והוסף אותו לגלוי. לחץ על דו-מצבי כדי לעכב את האטומים בתוך ננו-רובון החלף והיצוק עם הרוחב הרצוי כיראליות.

ננו-צינורית בורון ניטרט יכול להיבנות על ידי דגם ננו-צינורית, דגם ננו-צינורית פתוח EXC במערכת החלון. בחרו בתפריט ובחרו 'סוג B-N'. ולציין את הכיראליות.

בחר את התפריט, הקובץ, שמור את טבלת XYZ כדי לייצא מבנה זה. השתמש VMD Southwire כדי לבדוק את המבנה האטומי לפני תחילת ביצוע עבודת החישוב. הקלד VMD במערכת VMD פנימית.

בחלון הראשי הפתוח של VMD. בחר את התפריט, הקובץ, המולקולה ולמצוא את POSCAR דרך חלון העיון. טען POSCAR לפי סוג MAGE ואת POSCAR הציון.

הצג את המבנה לפי סגנונות שונים בחלון שיטות הציור של ייצוגים גרפיים. לדוגמה, בחר CPK. כל אטום מיוצג על ידי כדור וכל קשר מיוצג על ידי יתד.

הקלד משימה של qsub. pbs כדי לשלוח את המשימה למחשב. מחלקה לקובץ Script נייד של מערכות אצווה.

זוהי דוגמה לקובץ ה- Script בשם job.pbs. לאחר סיום המשימה, אם היחס דורש דיוק עצירת מזעור האנרגיה של המבנה מופיע בסוף נעילת הפלט. התוצאה המתכנסת היא פנדל.

ה- POSCAR המתקבל ישמש כקובץ קלט POSCAR עבור החישובים הבאים. לניתוח תכונות אלקטרוניות של חומרים. שלב שני.

חשב את אנרגיית האנקפסולציה. הקלד mkdir nanocomposite מבודד ננו-nanoribbon מבודד-צינורית כדי ליצור תיקיות qsub עבור ננו קומפוזיט, nanoribbon ו ננו-צינור פנימי במערכת לינוקס. הכן סקריפט PBS אחד, עבודה.

pbs וארבעה קבצי קלט INCAR, POSCAR, POTCAR ו- KPOINTS. לאנרגיה, חישוב בכל תיקייה. קובץ הקלט POSCAR באותו אופן מרגיע את המבנה וספירת צורות רכב כי אחד.

עבור לכל תיקיה והקלד את המשימה qsub. pbs למערכת לינוקס פנימית. סדרת עבודות ההמום תבצע את חישובי האנרגיה הסטטיים העקביים של ננו-קומפוזיטים, תבודד ננו-רובון, תבודד את הננו-צינורית בהתאמה.

הבא לעקוב אחר האנרגיה הכוללת מקובץ OUTCAR עבור כל פקודת גב מערכת. לאחר סיום החישובים הסטטיים של עקביות עצמית, ספור את אנרגיית האנקפסולציה כפי שמוצג בנוסחה זו. האינטראקציה התקופתית של הננו-קומפוזיט מאפשרת ציר Z ו- L הוא קבוע הסריג של תא היחידה, לאורך Z.The אנרגיית האנקפסולציה יכולה לשמש כהערכה ליציבות האנרגטית של הננו-קומפוזיט.

שלב שלישי, לחלץ את המאפיינים האלקטרוניים ממבנה הלהקה. הכן PBS אחד, עבודת תסריט. pbs וש ששת קבצי הקלט.

אינקר, פוסקר, פוקאר, KPOINTS, CHGCAR ו-CHG. עבור חישובי רצועות, אמר ICHARG שווה 11 ב INCAR. קבצי CHGCAR ו- CHGG שלפני ההמרה הם מחישובים עקביים-עצמיים סטטיים.

דגימת KPOINT ב- KPOINTS נמצאת במצב קו. הקלד משימה של qsub. pbs על מערכת לינוקס פנימית להגיש את העבודה.

השתמש p4vasprun כדי ליצור את הלהקה המוקרנת. טען וספרון. xml על-ידי הקלדת וספרון p4v.

xml במסוף. בחר את התפריט, רצועות DOS מקומיות אלקטרוניות. שלוט ולאחר מכן בחר רצועות.

ציינו את המספרים האטומיים של צינוריות בבחירת אטומי התווית. קבל את המספר האטומי על-ידי הצבעה על האטומים המתאימים באמצעות VMD. ציין את הצבע, הסוג והגודל של הסמל עבור מבנה הרצועה המוקרן.

סמל תפריטים אלה וגודל הסמל. לחץ על התפריט, הוסף שורה חדשה. הגרף יראה את מבנה הלהקה עם התרומות של ננו-צינורית.

ואז לחזור על אותו הליך כדי לאסוף הלהקה מוקרן עם תרומות של nanoribbon. בחרו בייצוא תרשים התפריט. יצא את התרשים לקובץ בתבנית agr.

לדוגמה, נשמר כ- 11-4.agr. השתמש בציונים XM כדי לזהות את הרצועות המתוכננות. הקלד xmgrace11-4.

agr על הטרמינל כדי להפעיל xmgrace במערכת התפריט. בחר את התפריט, התווה מאפייני גישה כדי לזהות את התווית ואת טווח הצירים. בחר את מראה ערכת ההתוויה הידנית כדי לקרוא את ערך האנרגיה כמספר רצועה ונקודת מפתח שצוינו.

שחרור הלהקה מקסימום ואת הלהקה מוליך מינימום של nanotube או nanoribbon יכול להיות ישר מן הלהקה המוקרנת עם תרומות של nanotube או nanoribbons בהתאמה. לאחר מכן לחשב את היסט רצועת ערכיות, היסט רצועת מוליך ואת פער הלהקה. בחרו בתפריט, בקובץ, הצבעו על ייצוא התרשים בתבניות APS.

חשב את הרצועה להתפרק כדי לטעון צפיפות עבור VBM ו- CBM. הכן pbs אחד, עבודת תסריט. pbs ושבעה קבצי קלט, INCAR, POSCAR, POTCAR, KPOINTS, WAVECAR, CHGCAR ו- CHGG.

ציין את מספרי הרצועות עבור CBM ו- VBM. לאחר מכן הקלד IBAND ב- INCAR. השתמש ב- KPOINT המתאים היחיד עבור כל קצה רצועה.

הנקודה מתכנסת CHGCAR, CHG. וקבצי WAVECAR, הם מחישובים סטטיים עקביים. הקלד משימה של qsub.

pbs על מערכת לינוקס פנימית להגיש את העבודה. השתמש ב- VMD כדי להתוות VBM ו- CBM בחלל אמיתי לאחר סיום המשימה. התחל הפעלת VMD וטען POSCAR.

בחרו בתפריט, בקובץ, במולקולה החדשה בחלון הראשי של VMD. מצא את PARCHG דרך חלון העיון. טען את PARCHG לפי סוג, לחץ וציון PARCHG.

בחרו בתפריט, ציירו משטח מלא והצגו משטח מלא בחלון הייצוגים הגרפיים. שנה את ערך ISO לערך מתאים, לדוגמה 0.02. שנה את צבע משטח ISO למרות שיטת צביעת התפריט.

שלב רביעי, לווסת את המאפיינים האלקטרוניים של nanocomposite על ידי שדות חיצוניים. הוסף שדה חשמלי רוחבי לננו-קומפוזיט. הכן PBS אחד, עבודת תסריט.

pbs וארבעת קבצי הקלט, INCAR, POSCAR, POTCAR ו- KPOINTS. הגדר את חוזק השדה החשמלי לפי השדה האלקטרוני של התג ביחידות של eV Astrum. הגדר LDIPOL שווה T, הגדר IDIPOL שווה 2.

ואת השדה החשמלי יוחל לאפשר ציר Y. בצע חישובים סטטיים עקביים עצמית וחישובי מבנה רצועות, לאחר שלבים 2 ו- 3 ללא מיטוב מבנה. הוסף מבחן אורך של כוח nanocomposite, שרשרת פרמטר הסריג לאורך הכיוון התקוי כדי לשקול את אפקט המחרוזת.

לדוגמה, כדי למטב את פרמטר הסריג של nanocomposite לאורך הציר הוא 2.5045 Astrum אם מוחל 1%ואת חוזק מתיחה צירי לאורך הפעולה Z דרך. שנה את פרמטר הסריג ב- POSCAR ל- 2.529545 Astrum. הרפה את מבנה השינוי לאחר שלב ראשון, בצע חישובים עקביים-עצמיים סטטיים וחישובי מבנה רצועה, בהתאם לשלבים 2 ו- 3.

תוצאות מייצגות. אנרגיית האנקפסולציה יכולה לשמש כהערכה גסה ליציבות האנרגטית של הננו-קומפוזיט. אנרגיית אנקפסולציה של ננו-רובונים בורון ניטירה, 2, a 3, ו 4 encapsulated בתוך צינור ננו ניטורט בורון 11, 11 הם 0.033 eV אסטרום, 0.068 eV Astrum ו 0131 eV אסטרום בהתאמה.

למרות אנרגיית אנקפסולציה משתנה לפי סדר גודל עם גודל nanoribbon, כל שלושת nanocomposites הנוכחי סוג שני יישור הלהקה. זהו מבנה הלהקה של בורון ניטריס וננו-רובונים, ארבעה עכופנים בתוך ננו-צינורית בורון ניטירה, 11, 11. מקסימום רצועת ואלנס ומינימום רצועת ההיכה הממוקמים בננו-צינורית וננו-ריסון בהתאמה.

יישור הלהקה המהודד מועיל עבור זרמי אור למנגנון העיקרי של הובלת מטען הוא כדלקמן. התמונה יוצרת מעטפת מודעות חשמלית בננו-ביבונים בנקודת ה-X. ואז כל הדיסוציאציט מננו-ביבונים לננו-צינורית.

היסט רצועת הערך המחושב הוא 317 מיקרו eV. הוא גדול יותר מהאנרגיה התרמית ב 300 קלווין שהוא כ 13 מיקרו eV. פעולה זו מפחיתה ביעילות את קצב ההיקומבציה של ספקים שנוצרו באמצעות תמונות.

כדי לשפר את קציר האור דרך ספקטרום רחב, זה מעביר שדה חשמלי וכוח מתיחה אורך מוחלים על nanoribbons בורון ניטירה, ארבעה encapsulated בתוך ננו צינור ניטורט בורון, 11, 11. זוהי האבולוציה של קצות הלהקה ביחס לרמת הוואקום, ולא מגיבה לאף שדה. צמצום פער משמעותי עד קרוב 0.95 eV נצפתה ננו קומפוזיט זה על ידי שני השדות החיצוניים.

חשוב מכך, יישור הלהקה המהונודד נשמר כנגד המפושט. פוטנציאל ה-redox של המים מסומן על ידי הקווים הכחולים המקווקווים. קצות הרצועה הם יחסית לפוטנציאל redox עולה כי ננו קומפוזיט כזה עשוי להיות מבטיח פיצול מים. מסקנה.

זה מהיר ויעיל להשתמש בגישה סינון חישובי כדי לגלות חומרים ממדיים נמוכים בעלי תכונות המתאימות פיצול מים סולו. מערכת חד מימדית כזו יכולה להציע לשלב ייצור מימן פוטו-קטאלציה וסגנון קפסולה בטוח להגיע. האלקטרונים שנוצר צילום יכול להיאסף על ידי nanoribbon, פרוטונים לחדור דרך צינורית כדי ליצור מולקולת מימן הצטרף על ידי משיכה אלקטרוסטטית.

המימן המיוצר מבודד לחלוטין בתוך צינורית כדי למנוע תגובה הפוכה לא רצויה או פיצוץ. חישובי העקרונות הראשונים יזלזלו במצב הפער באמצעות PPE פונקציונלי. אבל הם יכולים ללכוד את המגמות החיוניות ביישור הלהקה וקיזוז הלהקה.

ערכים מדויקים יותר של אופסט רצועת ערכיות, קיזוז רצועת הולכה ואת פער הלהקה נדרשים אם בהשוואה לעבודה ניסיונית, פונקציונלי לפעול יהיה מועסק למדי, אשר יהיה זמן רב יותר מאשר פונקציית PPE. חוץ מזה כדי לטפל בחיים של גוף שנוצר תמונה חשמלי במצבים סטטיים ננו חולי סוכרת למנוע ממני כמה חישובים הדרושים. זה חשוב לעצב פוטו זרזים עם קריירות לכל החיים.