Name: 第一原理計算を用いた1次元ヴァンデルワールヘテロ構造におけるプローブタイプIIバンドアライメント (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-10-12T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 56 s
Description: 学ぶ第一原理計算による光触媒スクリーニング法。VASPを用いてホウ化窒素ナノリボンとナノチューブの構造最適化を行い、タイプIIバンドアライメントの電子状態を解析する計算手法を解説します。

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この研究は、中国ポストドクター科学財団(助成金第2017M612348)、青島ポストドクター財団(助成金第3002000-861805033070)、中国海洋大学の若手人材プロジェクト(助成第3002000-86170101111)から支援されました。著者たちは、ナレーションの準備をしてくれたヤ・チョン・リーさんに感謝しています。

1. 原子構造を最適化します。
<ol><li>VASPによる構造緩和計算用の4つの入力ファイルを準備します:INCAR、POSCAR、POTCAR、KPOINTS。 注: INCAR ファイルには、計算を定義する指定されたパラメーターがあります。INCAR ファイルの行 "EDIFFG = 0.02" は、各原子の力が <0.02 eV/Å になるまで、すべての原子が緩和されていることを示します。POSCAR ファイルには、アトミック ジオメトリ情報が含まれています。POSCARファイル内の初期格子パラメータは、理論3または実験参照12、13から選択することができます。KPOINTS ファイルは k ポイント メッシュを定義し、POTCAR は疑似ポテンシャル ファイルです。POSCAR の原子型の順序は、POTCAR の場合と同じである必要があります。構造緩和のための入力ファイルの例は、補足資料(VASP からのライセンスを必要とする疑似電位ファイルを除く) に示されています。<ol>
<li>「POSCAR」の窒化ホウ素(BN)ナノリボン(NR)の初期構造を生成します。<ol>
<li>HTTPS://MATERIALSPROJECT.ORGから BN バルクユニットの POSCAR ファイルをダウンロードします。</li>
			<li>v2xsf を使用して、POSCAR ファイルを xcrysden で読み取ることができる xsf 形式のファイルに変換します。Ubuntu システムの端末にv2xsf POSCARと入力すると、"POSCAR.xsf.gz" を取得します。グンジップ POSCAR.xsf.gzと入力し、POSCAR.xsf ファイルを出力します。</li>
			<li>xcrysden を使用して BN スーパーセルを構築します。<ol>
<li>Ubuntu システムの端末にxcrysden --xsf POSCAR.xsfと入力します。[描画単位数]メニューを選択し、X 方向と Y 方向のセルを拡張します。</li>
				<li>「スーパーセル」という名前のスーパーセル構造を書き出すには、メニューファイル/保存 XSF 構造体を選択します。 注: 構造体の名前は任意の定義です。</li>
			</ol>
</li>
			<li>xmakemol を使用してスーパーセルを開きます。Ubuntuシステムの端末にxmakemol -fスーパーセルと入力します。メニューの編集/表示を選択します。[切り替え]をクリックして領域内の原子を削除し、NR を目的の幅とキラリティに切り取ります。</li>
		</ol>
</li>
		<li>POSCAR用BNナノチューブ(NT)の初期構造を生成する。http://www.jcrystal.com/productsから「ナノチューブモデラー」をダウンロードしてください。WindowsシステムでNanotubeModeler.exeを開きます。メニューを選択タイプ/B-Nを選択し、キラリティを指定します。構造を書き出すには、メニューファイル/保存 XYZ テーブルを選択します。</li>
		<li>NT内のNR(ステップ1.1.1から)をカプセル化してナノコンポジットの初期構造を生成します(ステップ1.1.2から)。 注:カプセル化は、NRとNT10、14、15のデカルト座標を調整することによって終了することができます。</li>
		<li>vmd ソフトウェアを使用して、計算ジョブを送信する前にアトミック構造をチェックします。<ol>
<li>Ubuntu システムの端末にvmdと入力します。開いた vmd メイン ウィンドウで、メニューファイル/新分子を選択し、[参照]ウィンドウから POSCAR ファイルを検索します。VASP_POSCARと入力して POSCAR を読み込みます。</li>
			<li>[グラフィカルリプレゼンテーション/描画方法]ウィンドウで、構造を異なるスタイルで表示します。 注: たとえば、CPK を選択すると、各原子 (ボンド) は球(スティック)で表されます。インストールガイドとvmdの完全なチュートリアルは、http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmdで利用可能です。</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Linux システムの端末でqsub job.pbsと入力して、ジョブをコンピュータ クラスタに送信します。 注: "job.pbs" は PBS スクリプトの名前を表します。PBS スクリプトの名前は任意の定義です。4 つの入力ファイルと PBS スクリプトは、作業ディレクトリにする必要があります。コマンドqsub job.pbsは、ステップ 2.2、3.2、3.5.2、およびセクション 4 で使用されます。PBS スクリプトの例は、補足コーディング ファイルにあります。送信されたジョブが完了すると、出力ログの最後に「必要な精度に達した -構造エネルギー最小化の停止」が出力ログの最後に表示された場合、収束結果が得られます。結果として得られる CONTCAR ファイルは、ステップ 2.1、3.1、3.5.1、3.5.3.1、4.1.1、4.1.4、およびセクション 4.2 の入力ファイル POSCAR として使用されます。</li>
</ol>2. カプセル化エネルギーを計算します。
<ol><li>mkdirナノコンポジット絶縁ナノリボン絶縁ナノチューブをタイプし、Linuxシステムの端末上にナノコンポジット、NR、およびNTの3つのフォルダを作成します。各フォルダーのエネルギー計算用に、1 つの PBS スクリプト"job.pbs"と 4 つの入力ファイル INCAR、POSCAR、POTCAR、および KPOINT を準備します。 注: 入力ファイル POSCAR は、ステップ 1 から緩和された構造を持つ CONTCAR という名前のファイルです。入力ファイルの例は補足資料(POTCARを除く)で示されています。</li>
	<li>各フォルダに移動し、Linux システムの端末でqsub job.pbsと入力します。 注: 提出された 3 つのジョブは、それぞれナノコンポジット、分離 NR、および分離された NT の静的自己一貫性のあるエネルギー計算を実行します。</li>
	<li>静的な自己一貫性のある計算を終了した後、各システムのファイル OUTCAR から総エネルギーを抽出します。タイプgrep "フリーエネルギーTOTEN" ./ナノコンポジット/OUTCAR | テール -n 1,グレップ "フリーエネルギー TOTEN" ./絶縁ナノリボン/OUTCAR | テール -n 1,グレップ "フリーエネルギー TOTEN" ./絶縁ナノチューブ/OUTCAR |表示される 3 つの値をそれぞれ ENT+NR、ENR、および ENTとして定義します。オングストロームあたりのカプセル化エネルギーを計算する: EL = (ENT +NR - ENT -ENR)/L14,15. 注: 各システムの周期方向は Z 軸に沿って、L は Z 軸に沿った単位セルのラティス定数です。平面波カットオフエネルギーとk点メッシュに対するエネルギー依存性のテスト計算が必要です。封入エネルギーは、ナノコンポジットのエネルギー安定性の推定値として使用することができる。</li>
</ol>3. バンド構造から電子特性を抽出します。
<ol><li>1 つの PBS スクリプト"job.pbs"と 6 つの入力ファイルを準備します: インカー、POSCAR、POTCAR、KPOINTS、CHGCAR、および CHG をバンド計算用に準備します。INCARで ICHARG = 11を設定します。 注: プリコンバージド CHGCAR ファイルと CHG ファイルは、ステップ 2.2 の静的自己一貫性のある計算から行われます。バンド解析は PBE レベルです。KPOINTS ファイルの k ポイント サンプリングはライン モードです。このステップの入力ファイルの例は、補足資料(POTCARを除く)にあります。</li>
	<li>Linux システムの端末にqsub job.pbsと入力して、ジョブを送信します。</li>
	<li>P4VASP を使用して投影バンドを生成します。<ol>
<li>Ubuntu システムの端末にp4v vasprun.xmlと入力して"vasprun.xml"を読み込みます。 注: "p4v" は P4VASP を起動するために使用されます。ファイル "vasprun.xml" は作業ディレクトリにある必要があります。</li>
		<li>[電子/ローカル DOS+バンド]コントロールのメニューを選択し、[選択/バンド]を選択します。<ol>
<li>セクションAtom 選択で NT のアトミック番号を指定します。手順 1.1.4 で説明したように、vmd を使用して対応する原子を指して、原子番号を取得します。メニューのシンボルとシンボル サイズを使用して、投影されたバンド構造のシンボルの色、タイプ、およびサイズを指定します。メニューを押す新しい行を追加します。 注: グラフには、NT からの寄与を含むバンド構造が表示されます。</li>
			<li>手順 3.3.2.1 に続く同じ手順を繰り返して、NR からの貢献で投影されたバンドを取得します。</li>
		</ol>
</li>
		<li>メニューのグラフ/エクスポートを選択します。グラフを agr 形式のファイルにエクスポートします (たとえば、"11-4.agr" など)。 注: P4VASP による投影バンドの出力データは、3 列目に 3 列に分かり、3 番目のバンドが重み付けを表します。</li>
	</ol></li>
	<li>xmgrace を使用して投影バンドを編集します。<ol>
<li>端末にxmgrace 11-4.agrと入力すると、Ubuntuシステムでxmgraceを起動します。メニューの[プロット/軸]プロパティを選択して、軸のラベルと範囲を編集します。</li>
		<li>指定したバンド番号と k ポイントのエネルギー値を読み取るには、メニューのプロット/セットの外観を選択します。 注: NR/NT の価数帯域最大値(VBM)と伝導帯最小値(CBM)は、それぞれ NR/NT に寄与して投影されたバンドから読み取ることができます。バンドアライメントによれば、ヘテロ構造はタイプI(VBMNT <VBMNR <CBM NR または VBM NRまたは VBM NR または VBM NR または VBMNRおよび VBMNT <CBMNT <CBMNR)の 3 つのタイプに分類できます。タイプ II (VBM NT <VBMNR <CBMNRまたは VBMNRまたは VBM NR <CBMNR <CBM NT)またはタイプ III (VBMNT <VBMNT <CBMNR)<CBMNRまたは VBMNR <VBMNR <CBMNT <CBMNT)9.</li>
		<li>価帯域オフセット (VBO)、伝導バンド オフセット (CBO)、および Kang et al.16に続くバンド ギャップを計算します。</li>
		<li>eps 形式でグラフを書き出すには、メニュー [ファイル/印刷]を選択します。</li>
	</ol></li>
	<li>VBM および CBM のバンド分解電荷密度を計算します。<ol>
<li>1 つの PBS スクリプト"job.pbs"と 7 つの入力ファイルを準備します: INCAR、POSCAR、POTCAR、KPOINTS、WAVECAR、CHGCAR、および CHG. INCAR のタグ IBAND で CBM と VBM のバンド番号を指定します。各バンド エッジに対応する単一の k ポイントを使用します。 注: プリコンバージドされた CHGCAR、CHG、および WAVECAR ファイルは、ステップ 2.2 の静的自己一貫性のある計算から行われます。このステップの入力ファイルの例は、補足資料(POTCARを除く)に示されています。</li>
		<li>Linux システムの端末にqsub job.pbsと入力して、ジョブを送信します。</li>
		<li>vmd を使用して、ジョブが完了した後に VBM と CBM を実空間にプロットします。<ol>
<li>vmd セッションを開始し、ステップ 1.1.4 のように POSCAR ファイルをロードします。</li>
			<li>vmd メイン ウィンドウでメニューファイル/新分子を選択します。[参照]ウィンドウから PARCHG ファイルを検索します。VASP_PARCHGと入力して PARCHG をロードします。</li>
			<li>[グラフィカルリプレゼンテーション]ウィンドウで、[描画/ソリッド サーフェス]と[表示]/[アイソサーフェス]のメニューを選択します。アイソ値を適切な値 (0.02 など) に変更します。メニューの着色方法を使用してアイソサーフェスの色を変更します。 注: これは、ステップ 3.4 のバンド タイプに関する直感的な分析です。一般に、原子構造は境界から離れて配置され、そうでなければ可視化された電荷密度は連続的に示されない。詳しくは補足図1をご覧ください。</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
</ol>4. ナノコンポジット(NR内部に封入されたNT)の電子特性を外部フィールドで調節する。
<ol><li>ナノコンポジット17に横方向電界を追加します。<ol>
<li>1 つの PBS スクリプト"job.pbs"と 4 つの入力ファイル (INCAR、POSCAR、POTCAR、KPOINTS) を準備します。</li>
		<li>eV/Å単位で「EFIELD」というタグで電界の強度を定義します。</li>
		<li>LDIPOL = T. IDIPOL を正確な値 (1、2、または 3) で指定します。 注: この 2 つのタグは、ダイポール補正を含むように追加されます。電界は、IDIPOL の値を 1、2、または 3 に設定することで、X 軸、Y 軸、または Z 軸に沿って適用されます。</li>
		<li>構造最適化なしでセクション 2 と 3 に続く静的自己一貫性のある計算とバンド構造の計算を実行します。 注:以前の研究では、5V/Åを超える電界が構造18、19を変形することなくBN-NTおよびBN-NRのバンドギャップを修正するために使用できることを示している。</li>
	</ol>
</li>
	<li>ナノコンポジットに縦引き引張りひずみを追加します。<ol>
<li>歪み効果を反映するように、周期方向に沿ってラティス パラメータを変更します。 注:例えば、Z軸に沿ったナノコンポジットの最適化された格子パラメータは2.5045 Åです。Z 方向に 1% の単軸引張ひずみが適用される場合は、POSCAR のラティス パラメータを 2.5045 x 1.01 = 2.529545 Å に変更します。</li>
		<li>セクション 1 に従って変更された構造を緩和します。</li>
		<li>セクション 2 および 3 に続く静的な自己一貫性のある計算とバンド構造の計算を実行します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Collins, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accelerated+discovery+of+two+crystal+structure+types+in+a+complex+inorganic+phase+field%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Accelerated discovery of two crystal structure types in a complex inorganic phase field.</a> Nature. 546 (7657), 280-284 (2017).</li>
<li>Jain, A., Shin, Y., Persson, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computational+predictions+of+energy+materials+using+density+functional+theory%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Materials%22%5BJournal%5D)">Computational predictions of energy materials using density functional theory.</a> Nature Reviews Materials. 1 (1), 15004(2016).</li>
<li>de Jong, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Charting+the+complete+elastic+properties+of+inorganic+crystalline+compounds%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Data%22%5BJournal%5D)">Charting the complete elastic properties of inorganic crystalline compounds.</a> Scientific Data. 2, 150009(2015).</li>
<li>Fu, C. F., Wu, X. J., Yang, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Material+Design+for+Photocatalytic+Water+Splitting+from+a+Theoretical+Perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Material Design for Photocatalytic Water Splitting from a Theoretical Perspective.</a> Advanced Materials. 30 (48), 1802106(2018).</li>
<li>Gu, T., Luo, W., Xiang, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+two-dimensional+materials+by+the+global+optimization+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Wiley+Interdisciplinary+Reviews-Computational+Molecular+Science%22%5BJournal%5D)">Prediction of two-dimensional materials by the global optimization approach.</a> Wiley Interdisciplinary Reviews-Computational Molecular Science. 7 (2), e1295(2017).</li>
<li>Lejaeghere, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility+in+density+functional+theory+calculations+of+solids%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Reproducibility in density functional theory calculations of solids.</a> Science. 351 (6280), aad3000(2016).</li>
<li>Kresse, G., Furthmüller, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+Iterative+Schemes+for+ab+Initio+Total-Energy+Calculations+Using+a+Plane-Wave+Basis+Set%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Efficient Iterative Schemes for ab Initio Total-Energy Calculations Using a Plane-Wave Basis Set.</a> Physical Review B. 54 (16), 11169-11186 (1996).</li>
<li>Perdew, J. P., Burke, K., Ernzerhof, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generalized+Gradient+Approximation+Made+Simple%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Generalized Gradient Approximation Made Simple.</a> Physical Review Letters. 77 (18), 3865-3868 (1996).</li>
<li>Ozcelik, V. O., Azadani, J. G., Yang, C., Koester, S. J., Low, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Band+alignment+of+two-dimensional+semiconductors+for+designing+heterostructures+with+momentum+space+matching%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Band alignment of two-dimensional semiconductors for designing heterostructures with momentum space matching.</a> Physical Review B. 94 (3), 035125(2016).</li>
<li>Gong, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robust+staggered+band+alignment+in+one-dimensional+van+der+Waals+heterostructures%3A+binary+compound+nanoribbons+in+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Materials+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Robust staggered band alignment in one-dimensional van der Waals heterostructures: binary compound nanoribbons in nanotubes.</a> Journal of Materials Chemistry C. 7 (13), 3829-3836 (2019).</li>
<li>Grimme, S., Antony, J., Ehrlich, S., Krieg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Consistent+and+Accurate+ab+Initio+Parametrization+of+Density+Functional+Dispersion+Correction+%28DFT-D%29+for+the+94+Elements+H-Pu%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">A Consistent and Accurate ab Initio Parametrization of Density Functional Dispersion Correction (DFT-D) for the 94 Elements H-Pu.</a> Journal of Chemical Physics. 132 (15), 154104(2010).</li>
<li>Zhang, L., Chen, Z. Q., Su, J., Li, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Data+mining+new+energy+materials+from+structure+databases%5BTitle%5D)+AND+%22Renewable+%26+Sustainable+Energy+Reviews%22%5BJournal%5D)">Data mining new energy materials from structure databases.</a> Renewable & Sustainable Energy Reviews. 107, 554-567 (2019).</li>
<li>Zakutayev, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+open+experimental+database+for+exploring+inorganic+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Data%22%5BJournal%5D)">An open experimental database for exploring inorganic materials.</a> Scientific Data. 5, 180053(2018).</li>
<li>Kou, L. Z., Tang, C., Frauenheim, T., Chen, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intrinsic+Charge+Separation+and+Tunable+Electronic+Band+Gap+of+Armchair+Graphene+Nanoribbons+Encapsulated+in+a+Double-Walled+Carbon+Nanotube%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Intrinsic Charge Separation and Tunable Electronic Band Gap of Armchair Graphene Nanoribbons Encapsulated in a Double-Walled Carbon Nanotube.</a> Journal of Physical Chemistry Letters. 4 (8), 1328-1333 (2013).</li>
<li>Kou, L. Z., Tang, C., Wehling, T., Frauenheim, T., Chen, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emergent+properties+and+trends+of+a+new+class+of+carbon+nanocomposites%3A+graphene+nanoribbons+encapsulated+in+a+carbon+nanotube%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Emergent properties and trends of a new class of carbon nanocomposites: graphene nanoribbons encapsulated in a carbon nanotube.</a> Nanoscale. 5 (8), 3306-3314 (2013).</li>
<li>Kang, J., Tongay, S., Zhou, J., Li, J. B., Wu, J. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Band+offsets+and+heterostructures+of+two-dimensional+semiconductors%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Band offsets and heterostructures of two-dimensional semiconductors.</a> Applied Physics Letters. 102 (1), 012111(2013).</li>
<li>Makov, G., Payne, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Periodic+boundary+conditions+in+ab+initio+calculations%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Periodic boundary conditions in ab initio calculations.</a> Physical Review B. 51 (7), 4014-4022 (1995).</li>
<li>Chen, C., Lee, M., Clark, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Band+gap+modification+of+singlewalled+carbon+nanotube+and+boron+nitride+nanotube+under+a+transverse+electric+field%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Band gap modification of singlewalled carbon nanotube and boron nitride nanotube under a transverse electric field.</a> Nanotechnology. 15 (12), 1837(2004).</li>
<li>Zhang, Z. H., Guo, W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Energy-gap+Modulation+of+BN+Ribbons+by+Transverse+Electric+Fields%3A+First-Principles+Calculations%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Energy-gap Modulation of BN Ribbons by Transverse Electric Fields: First-Principles Calculations.</a> Physical Review B. 77 (7), 075403(2008).</li>
<li>Sahin, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monolayer+Honeycomb+Structures+of+Group-IV+Elements+and+III-V+Binary+Compounds%3A+First-Principles+Calculations%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Monolayer Honeycomb Structures of Group-IV Elements and III-V Binary Compounds: First-Principles Calculations.</a> Physical Review B. 80 (15), 155453(2009).</li>
<li>Yang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combining+Photocatalytic+Hydrogen+Generation+and+Capsule+Storage+in+Graphene+Based+Sandwich+Structures%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Combining Photocatalytic Hydrogen Generation and Capsule Storage in Graphene Based Sandwich Structures.</a> Nature Communications. 8, 16049(2017).</li>
<li>Neugebauer, J., Scheffler, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adsorbate-substrate+and+adsorbate-adsorbate+interactions+of+Na+and+K+adlayers+on+Al%28111%29%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+B%22%5BJournal%5D)">Adsorbate-substrate and adsorbate-adsorbate interactions of Na and K adlayers on Al(111).</a> Physical Review B. 46 (24), 16067(1992).</li>
<li>He, W., Li, Z. Y., Yang, J. L., Hou, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electronic+structures+of+organic+molecule+encapsulated+BN+nanotubes+under+transverse+electric+field%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Electronic structures of organic molecule encapsulated BN nanotubes under transverse electric field.</a> Journal of Chemical Physics. 124 (15), 154709(2006).</li>
<li>Zhang, R. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Z-Scheme+Water+Splitting+Photocatalyst+Based+on+Two-Dimensional+Van+Der+Waals+Heterostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physical+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Direct Z-Scheme Water Splitting Photocatalyst Based on Two-Dimensional Van Der Waals Heterostructures.</a> Journal of Physical Chemistry Letters. 9 (18), 5419-5424 (2018).</li>
<li>Paiera, J., Marsman, M., Hummer, K., Kresse, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Screened+hybrid+density+functionals+applied+to+solids%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Screened hybrid density functionals applied to solids.</a> Journal of Chemical Physics. 124 (15), 154709(2006).</li>
<li>Pyzer-Knapp, E. O., Suh, C., Gómez-Bombarelli, R., Aguilera-Iparraguirre, J., Aspuru-Guzik, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+Is+High-Throughput+Virtual+Screening%3F+A+Perspective+from+Organic+Materials+Discovery%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+Review+of+Materials+Research%22%5BJournal%5D)">What Is High-Throughput Virtual Screening? A Perspective from Organic Materials Discovery.</a> Annual Review of Materials Research. 45, 195-216 (2015).</li>
<li>Cerqueira, T. F. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+of+Novel+Cu%2C+Ag%2C+and+Au+Ternary+Oxides+from+Global+Structural+Prediction%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Identification of Novel Cu, Ag, and Au Ternary Oxides from Global Structural Prediction.</a> Chemistry of Materials. 27 (13), 4562-4573 (2015).</li>
</ol>

著者は何も開示していない。

セクション2、3、および4の電子特性の計算は、様々なナノスケール材料間で同様であろう。手順 1 の最初のアトミック モデルは、意味のある情報を抽出するように慎重に設計する必要があります。たとえば、モデルを選択する要因としては、マテリアルのサイズやキラリティを指定できます。また、ステップ 1.1 の初期原子モデルは、低コストの構造緩和のために合理的に準備する必要があります。プロトコル内のナノコンポジットを例にとると、NRは対称的な方法でNT内部にカプセル化されるべきである。それ以外の場合は、VASP によって最適化された構造を検索するのに時間がかかります。
電界の効果を考慮して、VASP22の周期単位セルに真空部の中央に人工ダイポールシートを添加する。真空領域はあまりにも広く、電界は人工的なフィールド放出を避けるために十分に弱くする必要があります23.
ひずみの効果はPOSCARの格子パラメータを変更することによって単に実現することが...

クリーンで持続可能なエネルギーに対する世界的な需要は、有限の石油資源への依存を減らすための有望な材料の研究に拍車をかけています。シミュレーションは、新しい機能材料の探索を加速する実験よりも効率的で経済的です1.理論的な視点から見た材料設計2,3,4は、計算リソースと理論開発の急速な進歩により、計算シミュレーションの信頼性が高まっています5.多くのコードで実装された密度関数理論(DFT)計算は、より堅牢になり、還元可能な結果6.
ウィーンAb initioシミュレーションパッケージ(VASP)7は、分子および結晶性を予測するための最も有望なDFTコードの1つを提示し、このコードを利用して40,000以上の研究が公開されています。ほとんどの作業は、バンドギャップサイズを過小評価するPerdew-Burke-Ernzerhof(PBE)機能レベル8で行われますが、バンドアライメントとバンドオフセット3の本質的な傾向を捉えています。このプロトコルは、この計算ツールを使用して、クリーンで再生可能なエネルギーのためのナノスケール材料のバンドエッジプロファイルとバンドギャップを調査する詳細を概説することを目的としています。VASP を使用したその他の例については、https://www.vasp.atで入手できます。
本報告では、光触媒水分割4における有望な用途に対して、タイプIIバンドアライメント9を用いた1次元(1D)vdWヘテロ構造体の計算スクリーニングを提示する。具体的には、ナノチューブ(NT)内に封入されたナノリボン(NR)を例10として調べる。非共生相互作用に対処するために、DFT-D3 メソッドを使用した vdW 補正が11に含まれています。VASP によるステップ 1.2、2.2、3.2、3.5.2、およびセクション 4 の DFT 計算は、CenTOS システムの高性能リサーチ コンピュータによってポータブル バッチ システム (PBS) スクリプトを使用して実行されます。PBS スクリプトの例を補足資料に示します。ステップ3.3のP4VASPソフトウェアによるデータ後処理とステップ3.4のxmgraceソフトウェアによる図プロットは、Ubuntuシステムのローカルコンピュータ(ラップトップまたはデスクトップ)上で行われます。

<table><tbody><tr><td>Nanotube Modeler</td><td>Dr. Steffen Weber</td><td>開発 NanotubeModeler1.8</td><td>http://www.jcrystal.com/products/wincnt/NanotubeModeler.exe</td></tr><tr><td>P4VASP</td><td>Orest Dubay</td><td>p4vasp 0.3.30</td><td>オープンソース、www.p4vasp.at</td></tr><tr><td>v2xsf</td><td>開発 Dr. Jens Kunstmann</td><td>v2xsf</td><td>http://theory.chm.tu-dresden.de/~jk/software.html</td></tr><tr><td>VASPソフトウェア</td><td>Computational Materials Physics, Dept. of Physics, University of Vienna</td><td>vasp.5.4.1</td><td>https://www.vasp.at</td></tr><tr><td>VMD software</td><td>Theoretical and Computational Biophysics Group, University of Illinois at Urbana-Champaign</td><td>vmd1.9.3</td><td>https://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd</td></tr><tr><td>xcrysden</td><td>Dept. of Physical and Organic Chemistry, Jozef Stefan Institute</td><td>XCrySDen1.5.60</td><td>http://www.xcrysden.org/</td></tr><tr><td>Xmakemol</td><td>M. P. Hodges によって開発されました</td><td>xmakemol5.16</td><td>https://www.nongnu.org/xmakemol/XmakemolDownloads.html</td></tr><tr><td></td><td>Evgeny Stambulchik</td><td>xmgrace5.1.25</td><td>http://plasma-gate.weizmann.ac.il/Grace/</td></tr></tbody></table>

第一原理計算を用いた1次元ヴァンデルワールヘテロ構造におけるプローブタイプiiバンドアライメント

Probe Type II Band Alignment in One-Dimensional Van Der Waals Heterostructures Using First-Principles Calculations

密度関数理論(DFT)に基づく計算ツールは、対象となるアプリケーションに対して、質的に新しい実験的に達成可能なナノスケール化合物の探索を可能にします。理論シミュレーションは、機能材料の本質的な電子特性を深く理解します。このプロトコルの目的は、計算解剖によって光触媒候補を検索することです。光触媒アプリケーションは、適切なバンドギャップ、レドックス電位に対する適切なバンドエッジ位置を必要とします。ハイブリッド関数は、これらの特性の正確な値を提供することができますが、計算上高価ですが、Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)機能レベルでの結果は、バンド構造工学の戦略を提案するのに有効である可能性があります。電界および引張ひずみは光触媒性能を高めることを目指す。これを説明するために、本原稿では、DFTベースのシミュレーションツールVASPを用いて、地上状態におけるナノチューブとナノリボンの組み合わせにおけるナノコンポジットのバンドアライメントを調べている。励起状態で光生成された穴と電子の寿命に対処するためには、非アディアバットダイナミクス計算が必要です。

アームチェアBN-NT(11,11)の内部にカプセル化されたジグザグBN-NRsは、1D vdWヘテロ構造の代表的な例として選ばれました。格子パラメータは、Sahin et al.20から採取した。便宜上、ジグザグの N は Znと省略され、n は幅 14 に沿って III-V ダイマーを表します。ステップ2.3からの封入エネルギーELは、ナノコンポジットのエネルギー安定性の大まかな推定値として用いた。BN-NT(11,11)内にカプセル化されたZ2、Z3、およびZ4のEL値は、図1に示すように、-0.033 eV/Å、-0.068 eV/Å、および-0.131 eV/Åであった。ELはBN-NRサイズの大きさで大きさによって異なりますが、3つのナノコンポジットはすべて、オールカーボン...

ウィーンAb initioシミュレーションパッケージによって行われた計算は、ナノスケール材料の本質的な電子特性を特定し、潜在的な水分割光触媒を予測するために使用することができます。

第一原理計算を用いた1次元ヴァンデルワールヘテロ構造におけるプローブタイプIIバンドアライメント

Computational tools based on density-functional theory (DFT) enable the exploration of the qualitatively new, experimentally attainable nanoscale ...

このプロトコルは、第一原理ソフトワイヤー広大な表現力豊かなカレー、ナノチューブの中にカプセル化された亜硝酸ホウ素ナノリボンによるタイプ2結合アライメントを有する光触媒の計算スクリーニングを報告する。そして、他の例を取る。ステップ1、原子構造を最適化します。広大な、INCAR、POSCAR、POTCAR、およびKポイントによる構造緩和計算のための入力ファイルの準備をします。ファイル INCAR には、計算を定義する指定されたパラメーターがあります。ファイル INCAR の行は、各原子の力が原子当たり 0.028 未満になるまですべての原子が緩和される場合に、青いボックスで囲まれています。ファイル POSCAR には、アトミックジオメトリ情報が含まれています。ファイル内の初期の格子パラメータは、POSCARは、ラジカルまたは実験的な参照から選択することができる。オレンジ色のボックスで示されるように。KPOINTはKPOINTメッシュを定義し、POSCARはまだ潜在的なファイルは、POSCAR用の亜硝酸ホウナノリボンの初期構造を生成する可能性があります。材料プロジェクトのウェブサイトから最初のホウ素亜硝酸塩ボックスユニット用POSCARをダウンロードしてください。彼らは、SXF形式のファイルにPOSCARを変換するためにV2SXFを使用しました。SXF ファイルは、正しい式にすることができます。V2SXF POSCAR をバンド 2 システム内に入力しません。出力 POSCAR SXFGZ タブガンジ POSCAR, デルタ SXF-GZ.と出力 POSCAR SXF.xcrysdenを使用して亜硝酸ホウ素のスーパーセルを構築します。タイプ xcrysden-sxf POSCAR.Xsf.メニューを選択して、描画される病気の数を変更し、X 方向と Y 方向のスタイルを拡張します。メニュー、ファイルを選択します。スーパーセル構造をエクスポートするために XSF 構造を保存します。xmakemol-f スーパーセルと入力してスーパーセルを開くには、xmakemolを使用します。メニューを選択し、表示するメニューを追加します。クリックトは、レンジング内の原子を遅延させ、ナノリボンを希望の幅とキラリティでキャストします。ナノチューブの亜硝酸ホウ素は、ナノチューブモデラー、オープンナノチューブモデラーEXCによって窓システムで構築することができる。メニューを選択し、タイプ B-N を選択します。そして、キラリティを指定します。メニュー、ファイル、保存 XYZ テーブルを選択して、この構造をエクスポートします。計算ジョブを開始する前に、VMD Southwire を使用してアトミック構造を確認します。VMD を内部 VMD システムに入力します。開いている VMD メイン ウィンドウで。メニュー、ファイル、分子を選択し、ブラウズウィンドウからPOSCARを見つけます。タイプMAGEとスコアPOSCARによってPOSCARをロードします。グラフィカルな表現の描画方法ウィンドウで、異なるスタイルで構造を表示します。たとえば、CPK を選択します。各原子は球によって表され、各結合はステークによって表されます。qsub ジョブを入力します。をクリックして、ジョブをコンピュータに送信します。移植可能なバッチ システム スクリプトにクラスします。これは、job.pbs という名前のスクリプトの例です。ジョブが終了した後、比率が精度を必要とする場合、ストラクチャーのエネルギー最小化は出力ロックの最後に表示されます。収束の結果はペンドです。結果として得られるPOSCARは、次の計算のための入力ファイルPOSCARとして使用されます。材料の電子特性を分析します。ステップ2。カプセル化エネルギーを計算します。タイプ mkdir ナノコンポジット単離ナノリボン単離ナノチューブは、Linux システム内のナノコンポジット、ナノリボン、ナノチューブの内部に qsub フォルダを作成します。1つのPBSスクリプト、ジョブを準備します。PBS と 4 つの入力ファイル INCAR, POSCAR, POTCAR と KPOINTS.エネルギーの場合は、各フォルダで計算します。入力ファイルPOSCARは構造を緩和し、CARをカウントするのと同じ方法で、その1を形成する。各フォルダに移動し、qsub ジョブを入力します。内部 Linux システムに pbs.一連の交配された仕事は、ナノコンポジットの静的自己一貫エネルギー計算を行い、ナノリボンを分離し、それぞれナノチューブを分離する。次に、各システムバックアップコマンドの OUTCAR ファイルからの総エネルギーを追跡します。静的自己一貫性のある計算を終了した後、この式に示すようにカプセル化エネルギーを計算します。ナノコンポジットの周期的相互作用はZ軸を可能にし、Lは単位細胞の格子定数であり、カプセル化エネルギーはナノコンポジットのエネルギー安定性の推定値として使用することができる。ステップ3は、バンド構造から電子特性を抽出する。PBS、スクリプトジョブを1つ準備します。pbs と 6 つの入力ファイルを指定します。インカー、ポスカー、ポットカー、クポイント、CHGカー、およびCHG。バンド計算の場合、ICHARGはINCARで11に等しいと述べた。変換前 CHGCAR ファイルと CHG ファイルは、静的自己一貫性のある計算から取得されます。KPOINT での KPOINT サンプリングは、行モードです。qsub ジョブを入力します。ジョブを送信するために内部のLinuxシステムにpbs。投影バンドを生成するには、p4vasprun を使用します。バスプルンをロードします。xml p4v vasprun と入力します。xml はターミナルで行います。メニュー、電子ローカルDOSバンドを選択します。バンドを制御して選択します。ラベル原子選択でナノチューブの原子番号を指定します。VMD を使用して対応する原子を指し示すことで、原子番号を取得します。投影バンド構造のシンボルの色、タイプ、サイズを指定します。これらのメニューは、シンボルとシンボルのサイズを示します。メニューを押して、新しい行を追加します。グラフはナノチューブからの貢献とバンド構造を示します。その後、同じ手順を繰り返して、ナノリボンからの貢献を持つ投影バンドを収集します。メニューグラフのエクスポートを選択します。グラフを agr 形式のファイルにエクスポートします。たとえば、11-4.agr として保存されます。XM グレードを使用して、投影バンドを ID に設定します。タイプ xmgrace11-4.メニューシステムでxmgraceを開始するターミナル上のagr。メニューを選択し、ラベルと軸の範囲を ID にアクセスするプロパティをプロットします。手動プロット セットの外観を選択して、指定したバンド番号とキー ポイントとしてエネルギー値を読み取ります。放出バンド最大および伝導バンドのナノチューブまたはナノリボンの最小は、それぞれナノチューブまたはナノリボンの寄与を有する投影バンドから右にすることができる。次に、価電子帯オフセット、伝導帯オフセット、バンドギャップを計算します。メニュー、ファイルを選択し、APS 形式でグラフをエクスポートするポイントを選択します。VBM と CBM の帯電密度に分解するバンドを計算します。1つのpbs、スクリプトジョブを準備します。PBS と 7 つの入力ファイル、 INCAR、 POSCAR、ポットカー、KPOINTS、ウェーブカー、CHGCAR、および CHG。CBM および VBM のバンド番号を指定します。その後、INCARでIBANDと入力します。各バンド エッジに対応する 1 つの KPOINT を使用します。点はCHGCAR、CHGを収束する。そして、WAVECAR ファイルは、静的自己一貫性のある計算からです。qsub ジョブを入力します。ジョブを送信するために内部のLinuxシステムにpbs。VMD を使用して、ジョブの終了後に実際のスペースに VBM と CBM をプロットします。VMD セッションを開始し、POSCAR をロードします。メニュー、ファイル、新しい分子をVMDのメインウィンドウで選択します。ブラウズ ウィンドウから PARCHG を見つけます。タイプでPARCHGをロードし、PARCHGを押してスコアを付けます。メニューを選択し、ソリッドサーフェスを描画し、グラフィカルリプレゼンテーションウィンドウにソリッドサーフェスを表示します。ISO 値を適切な値 (0.02 など) に変更します。メニューの着色方法を使用して、ISOサーフェスの色を変更します。ステップ4は、ナノコンポジットの電子特性を外部フィールドで変調する。ナノコンポジットに横電界を追加します。PBS、スクリプトジョブを1つ準備します。PBS と 4 つの入力ファイル、INCAR、POSCAR、POTCAR、および KPOINTS。eVアストラムの単位でタグe-fieldによって電界の強さを定義します。LDIPOL は T に等しく、IDIPOL は 2 に等しくなります。そして、電界はY軸を許可して適用されます。静的自己一貫性のある計算とバンド構造の計算を実行します。ナノコンポジットに強度の縦検定を加え、周期方向に沿って格子パラメータを連鎖し、文字列効果を考慮する。例えば、ナノコンポジットのラティスパラメータを軸に沿って最適化するには、2.5045 Astrum 1%を適用するとZに沿った軸張力強度が作用します。POSCAR のラティス パラメータを 2.529545 Astrum に変更します。ステップ 1 に続いて修正構造を緩和し、ステップ 2 と 3 に従って、静的自己一貫性のある計算とバンド構造の計算を実行します。代表結果。カプセル化エネルギーは、ナノコンポジットのエネルギー安定性の概算値として使用することができる。亜硝酸ホウ素ナノリボンの封入エネルギーは、2、3、および4を亜硝酸ナノチューブ11、11の内部に封入したホウ素ナノチューブ11、11は、それぞれ0.033 eVアストラム、0.068 eVアストラムおよび0131 eVアストラムである。カプセル化エネルギーはナノリボンサイズで大きさによって変化するが、3つのナノコンポジットすべてがタイプ2バンドアライメントを有する。これは亜硝酸ホウ素とナノリボンのバンド構造であり、4本の亜硝酸ホウ素ナノチューブの内部に封入された、11、11である。原子価帯最大および伝導バンドは、それぞれナノチューブおよびナノリボンに位置する。このずんだバンドアライメントは、電荷輸送の主なメカニズムへの光電流に対して有益であるが、以下の通りである。写真はX点でナノリボンに電気広告船体を生成します。その後、全体がナノリボンからナノチューブに解離します。計算された価数帯オフセットは317マイクロeVである。それは約13マイクロeVである300ケルビンで熱エネルギーよりも大きい。これにより、光発生キャリアの再結合率が効果的に低下します。広いスペクトルを通して光収穫を高めるために、これは電界を移し、長手方向引張強度を亜硝酸ホウ素ナノリボン、亜硝酸ホウ素ナノチューブの内部に封入した4本の、11、11に適用される。これは、バキュームレベルに対するバンドエッジの進化であり、フィールドに反応しません。このナノコンポジットでは、両外部分野で0.95 eV付近までの大幅なギャップ低減が認められる。さらに重要なのは、ずらしたバンドの位置合わせが拡散に対して保持される点です。水の酸化還元電位は、青い破線でマークされています。バンドエッジは、酸化還元電位に対して、このようなナノコンポジットが水の分裂に有望である可能性があることを示している。結論。単独の水分割に適した特性を持つ低次元材料を発見するために、計算スクリーニングアプローチを使用することは迅速かつ効率的です。このような一次元系は、光触媒水素生成と安全カプセル型リーチを統合することを提案することができる。光発生電子はナノリボンによって収集することができ、陽子はナノチューブを貫通し、静電引力によって結合された水素分子を生成する。生成された水素は、望ましくない逆反応や爆発を避けるためにナノチューブ内で完全に単離されています。第1の原則計算はPPE機能を使用してギャップステータスを過小評価します。しかし、彼らはバンドアライメントとバンドオフセットの本質的な傾向を捉えることができます。バジェンスバンドオフセット、伝導バンドオフセット、バンドギャップのより正確な値は実験作業と比較した場合に必要であり、動作機能はむしろ採用され、PPE機能よりも時間がかかる。静止状態の写真生成された船体と電気の寿命に対処することに加えて、ナノ糖尿病患者は私に必要ないくつかの計算を否定します。これは、長い生涯のキャリアを持つフォト触媒を設計するために重要です。

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Research

JoVE Journal

Chemistry

化学

不規則構造は、機能的な欠陥設計でフォトニックバンドギャップとこれまでにない自由を形成するための新しいメカニズムを提供します。無秩序システムの計算上の課題を回避するために、私たちはPBG材料の新しいクラスのモジュラー巨視的サンプルを構築し、容易かつ安価に、彼らのスケール不変フォトニック特性を特徴付けるためにマイクロ波を使用しています。...

乱れたフォトニックバンドギャップ材料のフォトニック特性を研究するためにマイクロ波誘電体固体の巨視的サンプルの使用

III-V/Siヘテロ指数薄膜の欠陥を特徴付けるための走査型電子顕微鏡での電子チャネリングコントラストイメージングの使用が説明されています。この方法は、平面透過型電子顕微鏡と同様の結果をもたらしますが、必要なサンプル調製が不足しているため、大幅に短時間で済みます。...

迅速なIII-Vヘテロ特徴付けのための電子チャネリングコントラストイメージング

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この稿ではプロトコルを提案直接まだエピタキシャル成長するフレキシブル リード ジルコニウム...

作製と Van Der waals 力ヘテロエピタキシーに基づくフレキシブル強誘電性要素の測定法

0.75Ga0.25に基づく平面および弾道ジョセフソン接合部(JJ)の配列からなる量子集積回路(QIC)は、2次元電子ガス(2DEG)として実証される。2次元(2D)JJとQICの製造のための2つの異なる方法について議論し、その後、サブケルビン温度における量子輸送測定のデモンストレーションを行う。...

超伝導2次元電子ガスプラットフォーム上のスケーラブル量子集積回路

スピン偏極走査型トンネル顕微鏡と組み合わせて一軸性ひずみを使用して、我々 は視覚化し、Fe の反強磁性ドメイン構造を操作1 +...

一軸歪 Fe1 +Yスピン偏極走査トンネル顕微鏡を使用して Te の反強磁性ドメイン操作を可視化

本研究では、位置と相対的な向きを正確に制御する超薄層2D材料を積み重ねることで、新しい結晶(ファンデルワールヘテロ構造)を作成する技術について述べている。...

精密な回転位置合わせによるファンデルワールスヘテロ構造の製作

ここでは、積層金属絶縁金属構造のための透過電子顕微鏡(TEM)を用いたその際のナノ構造変化を分析するためのプロトコルを紹介します。次世代のプログラマブルロジック回路とニューロミカシングハードウェア用の抵抗スイッチングクロスバーに重要な用途があり、その基礎となる動作機構と実用的な適用性を明らかにする。...

混相a-VOxに基づく非対称クロスバーのバイアスと作製を用いたSitu透過電子顕微鏡

この記事では、高度に調整可能なカスタムビルドの転写セットアップに基づく修正ドライ転写技術を利用して、正確なねじれ角を持つ高品質のグラフェンベースのモアレ超格子デバイスを製造するための最適化された経験に基づいたプロトコルを紹介します。...

高品質グラフェン系モアレ超格子デバイスの作製法の最適化

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2次元材料のファンデルワールスヘテロ構造の残留物フリー作製

私たちは、ファンデルワールス結晶が圧電セラミックスに移された際のロックイン検出によるΔR/R測定を可能にする再現可能なひずみ変調圧反射分光プロトコルを提示し、Aspnes式を用いた三次微分フィッティングを用いたΔR/Rスペクトルを通じた直接的な光学遷移の特性評価を得ています。...

ヴァンデルワールス層状結晶における光学遷移の圧電反射分光法

学ぶ第一原理計算による光触媒スクリーニング法。VASPを用いてホウ化窒素ナノリボンとナノチューブの構造最適化を行い、タイプIIバンドアライメントの電子状態を解析する計算手法を解説します。

第一原理計算を用いた1次元ヴァンデルワールヘテロ構造におけるプローブタイプIIバンドアライメント

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