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Chemistry

Tipo de sonda II alinhamento de banda em unidimensional Van der Waals Heterostructures usando cálculos de primeiros-princípios

Published: October 12, 2019 doi: 10.3791/60180
Automatic Translation
1, 1, 1, 2
1College of Information Science and Engineering, Ocean University of China, 2Department of Physics, Southern University of Science and Technology

Summary

Os cálculos realizados pelo pacote de simulação de Viena ab initio podem ser usados para identificar as propriedades eletrônicas intrínsecas dos materiais de nanoescala e prever os fotocatalisadores potenciais de divisão de água.

Abstract

As ferramentas computacionais baseadas na teoria densidade-funcional (DFT) permitem a exploração dos compostos de nanoescala qualitativamente novos, experimentalmente atingíveis para uma aplicação alvejada. As simulações teóricas proporcionam uma compreensão profunda das propriedades eletrônicas intrínsecas dos materiais funcionais. O objetivo deste protocolo é procurar candidatos fotocatalisador por dissecção computacional. Aplicações fotocatalíticas requerem lacunas de banda adequadas, posições de borda de banda apropriadas em relação aos potenciais redox. Os funcionals híbridos podem fornecer valores exatos destas propriedades mas são computacionalmente caros, visto que os resultados no nível funcional de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) poderiam ser eficazes para sugerir estratégias para a engenharia da estrutura da faixa através campo elétrico e tensão de tração visando aprimorar o desempenho fotocatalítico. Para ilustrar isso, no presente manuscrito, a ferramenta de simulação baseada em DFT VASP é utilizada para investigar o alinhamento da banda de nanocompósitos em combinações de nanotubos e nanofitas no estado do solo. Para endereçar a vida de furos e de elétrons cargas no estado excited, os cálculos não da dinâmica são necessários.

Introduction

A demanda mundial por energia limpa e sustentável tem estimulado a pesquisa de materiais promissores para reduzir a dependência de recursos petrolíferos finitos. As simulações são mais eficientes e econômicas do que experimentos em acelerar a busca por novos materiais funcionais1. O projeto material de uma perspectiva teórica2,3,4 é agora mais e mais popular devido aos avanços rápidos em recursos computacionais e desenvolvimentos da teoria, fazendo simulações computacionais mais confiáveis5 . Os cálculos da teoria funcional da densidade (DFT) implementados em muitos códigos estão se tornando mais robustos e produzem resultados reprodutíveis6.

O pacote de simulação de Viena ab initio (VASP)7 apresenta um dos códigos de DFT mais promissores para prever Propriedades moleculares e cristalinas e mais de 40.000 estudos que fazem uso deste código foram publicados. A maioria dos trabalhos é realizada no nível funcional8de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE), que subestima os tamanhos das lacunas da banda, mas capta as tendências essenciais no alinhamento da banda e nos deslocamentos da banda3. Este protocolo tem como objetivo delinear os detalhes de investigar os perfis de borda de banda e banda de materiais de nanoescala para energia limpa e renovável usando esta ferramenta computacional. Mais exemplos usando o VASP estão disponíveis em https://www.vasp.at.

Este relato apresenta a triagem computacional de heteroestruturas unidimensionais (1D) vdW com alinhamentos de bandas tipo II9 para uma aplicação promissora na divisão de água fotocatalítica4. Especificamente, os nanofitas (NRS) encapsulados dentro dos nanotubos (NTS) são examinados como um exemplo10. Para endereçar interações noncovalent, as correções vdW usando o método DFT-D3 são incluídas11. Os cálculos de DFT nas etapas 1,2, 2,2, 3,2, 3.5.2 e seção 4 por VASP são executados usando um script de sistema de lote portátil (PBS) pelos computadores de pesquisa de alto desempenho no sistema CenTOS. Um exemplo de um script PBS é mostrado nos materiais complementares. O pós-processamento de dados pelo software P4VASP na etapa 3,3 e o gráfico de figura pelo software xmgrace na etapa 3,4 são transportados em um computador local (laptop ou desktop) no sistema Ubuntu.

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Protocol

1. Otimize a estrutura atômica.

  1. Prepare quatro arquivos de entrada para a estrutura de cálculo de relaxamento por VASP: INCAR, POSCAR, POTCAR, e KPOINTS.
    Nota: existem parâmetros especificados no ficheiro INCAR que definem o cálculo. A linha "EDIFFG = 0, 2" no arquivo INCAR indica que todos os átomos estão relaxados até que a força em cada átomo seja < 0,02 eV/Å. O arquivo POSCAR contém as informações de geometria atômica. Os parâmetros iniciais de treliça no arquivo poscar podem ser escolhidos a partir de referênciasteóricas de3 ou experimentais 12,13. O arquivo KPOINTS define a malha de ponto k e POTCAR é o arquivo pseudopotencial. A ordem dos tipos de átomo em POSCAR deve ser o mesmo que em POTCAR. Exemplos de arquivos de entrada para a estrutura de relaxamento são mostrados nos materiais complementares (exceto o arquivo pseudopotencial, que precisa de uma licença de VASP).
    1. Gere a estrutura inicial dos nanofitas do nitreto de boro (BN) (NR) para "poscar".
      1. Transfira o ficheiro POSCAR para a unidade de volume BN a partir de https://materialsproject.org.
      2. Use v2xsf para converter o arquivo POSCAR em um arquivo no formato xsf que pode ser lido por xcrysden. Digite V2XSF POSCAR no terminal no sistema Ubuntu para obter "poscar. xsf. gz". Digite gunzip poscar. xsf. gz e a saída do arquivo poscar. xsf.
      3. Use xcrysden para construir a supercélula BN.
        1. Digite xcrysden--xsf POSCAR. xsf no terminal no sistema Ubuntu. Selecione o menu Modificar/número de unidades desenhadas e estender a célula nas direções X e Y.
        2. Selecione o menu arquivo/salvar estrutura XSF para exportar a estrutura Supercell, denominada "Supercell".
          Observação: o nome da estrutura é uma definição arbitrária.
      4. Use XMakemol para abrir a supercélula. Digite XMakemol-f Supercell no terminal no sistema Ubuntu. Selecione o menu Editar/visível. Clique em alternar para excluir os átomos dentro da região e corte o NR para a largura desejada e chirality.
    2. Gere a estrutura inicial do nanotubos BN (NT) para poscar. Baixar "Nanotubemodeler" de http://www.jcrystal.com/Products. Abra NanotubeModeler. exe no sistema Windows. Selecione o menu Selecionar tipo/B-N e especifique a quiralidade. Selecione o menu arquivo/salvar tabela XYZ para exportar a estrutura.
    3. Gere a estrutura inicial do nanocompósito encapsulando o NR (da etapa 1.1.1) dentro do NT (da etapa 1.1.2).
      Nota: o encapsulamento pode ser terminado ajustando as coordenadas cartesianas do NR e do NT10,14,15.
    4. Use o software VMD para verificar a estrutura atômica antes de enviar o trabalho de cálculo.
      1. Digite VMD no terminal no sistema Ubuntu. Na janela principal VMD aberta, selecione o arquivo de menu /nova molécula e encontrar o arquivo poscar através da janela de navegação . Carregar POSCAR digitando VASP_POSCAR.
      2. Exiba a estrutura em diferentes estilos na janela representações gráficas/método de desenho .
        Nota: por exemplo, uma vez que o CPK é escolhido, cada átomo (ligação) é representado por uma esfera (vara). O guia de instalação e tutorial completo de VMD estão disponíveis em http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd.
  2. Digite qsub Job. PBS no terminal do sistema Linux para enviar o trabalho para o cluster do computador.
    Nota: "Job. PBS" representa o nome do script PBS. O nome do script PBS é uma definição arbitrária. Os quatro arquivos de entrada juntamente com o script PBS devem estar no diretório de trabalho. O comando qsub Job. PBS será usado nas etapas 2,2, 3,2, 3.5.2 e seção 4. Um exemplo de um script PBS pode ser encontrado no arquivo de codificação complementar. Depois que o trabalho submetido for concluído, se "atingido precisão necessária-parando a minimização de energia estrutural" aparece no final do log de saída, o resultado convergido é obtido. O arquivo CONTCAR resultante será usado como o arquivo de entrada POSCAR nas etapas 2,1, 3,1, 3.5.1, 3.5.3.1, 4.1.1, 4.1.4 e seção 4,2.

2. calcule a energia de encapsulamento.

  1. Datilografe o nanocompósito de mkdir isolado-nanoribbon isolou-Nanotube para criar três dobradores para o nanocompósito, o NR, e o NT em um terminal em um sistema de Linux. Prepare um script PBS "Job. PBS" e quatro arquivos de entrada INCAR, POSCAR, POTCAR e kpoints para o cálculo de energia em cada pasta.
    Nota: o ficheiro de entrada POSCAR é o ficheiro denominado CONTCAR com a estrutura relaxada do passo 1. Exemplos de arquivos de entrada são fornecidos em materiais complementares (exceto potcar).
  2. Vá para cada pasta e digite qsub Job. PBS no terminal no sistema Linux.
    Observação: os três trabalhos enviados executarão os cálculos de energia autoconsistentes estáticos para nanocomposite, NR isolado e NT isolado, respectivamente.
  3. Extraia a energia total do arquivo OUTCAR para cada sistema após ter terminado os cálculos Self-consistentes estáticos. Tipo grep "Free Energy Toten"./nanocomposite/OUTCAR | tail-n 1, grep "energia livre Toten"./isolated-nanoribbon/OUTCAR | tail-n 1, e grep "energia livre Toten"./isolated-nanotube/OUTCAR | tail-n 1. Defina os três valores exibidos como ENT + NR, eNRe eNT, respectivamente. Calcule a energia de encapsulamento por Angstrom: el = (eNT + NR -e NT -eNR)/l14,15.
    Nota: a direção periódica em cada sistema é ao longo do eixo Z e L é a constante de treliça da célula da unidade ao longo do eixo Z. Cálculos de teste da dependência de energia na energia de corte de onda plana e a malha de ponto k são necessários. A energia de encapsulamento pode ser utilizada como uma estimativa para a estabilidade energética do nanocompósito.

3. Extraia as propriedades eletrônicas da estrutura da banda.

  1. Prepare um script PBS "Job. PBS" e seis arquivos de entrada: INCAR, POSCAR, POTCAR, kpoints, CHGCAR e CHG para cálculo de banda. Definir Icharg = 11 in incar.
    Observação: os arquivos CHGCAR e CHG pré-convergidos são dos cálculos estáticos autoconsistentes na etapa 2,2. A análise da banda está no nível PBE. A amostragem de ponto k no arquivo KPOINTS está no modo de linha. Exemplos de arquivos de entrada para esta etapa podem ser encontrados nos materiais complementares (exceto potcar).
  2. Digite qsub Job. PBS no terminal do sistema Linux para enviar o trabalho.
  3. Use P4VASP para gerar a banda projetada.
    1. Carregar "vasprun. xml" digitando p4v vasprun. xml no terminal no sistema Ubuntu.
      Nota: "p4v" é utilizado para iniciar o P4VASP. O arquivo "vasprun. xml" deve estar no diretório de trabalho.
    2. Selecione o menu eletrônico/local dos + bandas controle e, em seguida, selecione/bandas.
      1. Especifique os números atômicos de NT na seleção de Atomde seção. Começ o número atômico apontando aos átomos correspondentes usando o VMD como mencionado na etapa 1.1.4. Especifique a cor, o tipo e o tamanho do símbolo para a estrutura de banda projetada por meio do símbolo de menu e do tamanho do símbolo. Pressione o menu Adicionar nova linha.
        Observação: o gráfico mostrará a estrutura de banda com contribuições do NT.
      2. Repita o mesmo procedimento seguinte passo 3.3.2.1 para obter a banda projetada com contribuições do NR.
    3. Selecione o menu gráfico/exportação. Exporte o gráfico para um arquivo com um formato AGR (por exemplo, como "11-4. AGR").
      Nota: os dados de saída das bandas projetadas por P4VASP estão em três colunas onde o terceiro representa a ponderação.
  4. Use xmgrace para editar a banda projetada.
    1. Digite xmgrace 11 -4. AGR no terminal para iniciar o xmgrace no sistema Ubuntu. Selecione as Propriedades de plotagem/eixo do menu para editar o rótulo e o intervalo do eixo.
    2. Selecione a aparência do menu plotar/definir para ler o valor de energia no número de banda especificado e no ponto k.
      Nota: o máximo de banda de Valência (VBM) e o mínimo de banda de condução (CBM) de NR/NT podem ser lidos a partir da banda projetada com contribuições na NR/NT, respectivamente. De acordo com os alinhamentos de banda, heteroestruturas podem ser classificadas em três tipos: tipo I (VBMnt < vbmNR < CBMNR ≪ cbmNT ou VBMNR < VBMNT < CBMNT < CBMNR), tipo II (VBMnt < vbmNR < CBMNT ≪ cbmNR ou VBMNR < VBMNT < CBMnr < CBMNT), ou tipo III (VBMNT < VBMNT < CBMNR < CBMNR ou vbmNR < vbmNR < CBMNT < CBMNT)9.
    3. Calcule o offset da faixa de Valência (VBO), deslocamento da faixa de condução (CBO), e a abertura da faixa que segue Kang et al.16.
    4. Selecione o menu arquivo/imprimir para exportar o gráfico com o formato EPS.
  5. Calcule a densidade da carga decompor da faixa para o VBM e o CBM.
    1. Prepare um script PBS "Job. PBS" e sete arquivos de entrada: INCAR, POSCAR, POTCAR, kpoints, WAVECAR, CHGCAR e CHG. Especifique os números de banda para o CBM e VBM pela tag IBAND no incar. Use o único ponto k correspondente para cada aresta de banda.
      Observação: os arquivos CHGCAR, CHG e WAVECAR preconverged são dos cálculos estáticos autoconsistentes na etapa 2,2. Exemplos de arquivos de entrada para esta etapa são fornecidos nos materiais complementares (exceto potcar).
    2. Digite qsub Job. PBS no terminal do sistema Linux para enviar o trabalho.
    3. Use VMD para plotar o VBM e o CBM no espaço real depois que o trabalho é terminado.
      1. Comece uma sessão VMD e carregue o arquivo POSCAR como na etapa 1.1.4.
      2. Selecione o arquivo de menu /nova molécula na janela principal do VMD. Localize o ficheiro PARCHG através da janela procurar . Carregue o PARCHG digitando VASP_PARCHG.
      3. Selecione os menus desenhar/superfície sólida e Mostrar/Isosurface na janela representações gráficas . Altere o isovalor para um valor apropriado (por exemplo, 0, 2). Alterar a cor do isosuperfície através do menu Coloring método.
        Nota: esta é uma análise intuitiva para tipos de banda em relação a isso na etapa 3,4. Geralmente, a estrutura atômica é arranjada longe do limite, se não a densidade visualizada da carga não é mostrada em uma maneira contínua. Consulte a Figura complementar 1 para obter detalhes.

4. modulam as propriedades eletrônicas do nanocompósito (NT encapsulado dentro NR) por campos externos.

  1. Adicione um campo elétrico transversal ao nanocompósito17.
    1. Prepare um script PBS "Job. PBS" e quatro arquivos de entrada: INCAR, POSCAR, POTCAR e kpoints.
    2. Defina a força do campo elétrico pela tag "eFIELD" em unidades de EV/Å.
    3. Definir LDIPOL = T. Especifique IDIPOL com um valor exato (1, 2 ou 3).
      Nota: estas duas etiquetas são adicionadas para incluir correcções dipolo. O campo elétrico será aplicado ao longo do eixo X, Y ou Z, definindo o valor de IDIPOL para 1, 2 ou 3.
    4. Realize cálculos autoconsistentes estáticos e cálculos de estrutura de banda seguindo as seções 2 e 3 sem otimização estrutural.
      Nota: estudos prévios indicam que campos elétricos acima de 5 V/Å podem ser usados para modificar a lacuna de banda de BN-NT e BN-NR sem deformar a estrutura18,19.
  2. Adicione uma tensão elástica longitudinal ao nanocomposite.
    1. Mude os parâmetros de treliça ao longo da direção periódica para refletir o efeito de deformação.
      Nota: por exemplo, o parâmetro de lattice otimizado do nanocompósito ao longo do eixo Z é 2,5045 Å. Se a tensão de tração uniaxial de 1% for aplicada ao longo da direção Z, mude o parâmetro de treliça em POSCAR para 2,5045 x 1, 1 = 2,529545 Å.
    2. Relaxe a estrutura modificada seguindo a seção 1.
    3. Realize cálculos autoconsistentes estáticos e cálculos de estrutura de banda seguindo as seções 2 e 3.

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Representative Results

Os BN-NRs do zigzag encapsulados dentro da poltrona BN-NTs (11, 11) foram escolhidos como exemplos representativos para um heterostructure de 1D vdW. Os parâmetros de treliça foram retirados de Sahin et al.20. Para maior comodidade, os NRs em ziguezague são abreviados Zn, onde n representa os DÍMEROS III – V ao longo da largura14. A energia de encapsulamento EL da etapa 2,3 foi utilizada como uma estimativa aproximada para a estabilidade energética do nanocompósito. Os valores de EL de z2, z3e z4 encapsulados no interior de BN-NT (11,12) foram-0, 33 EV/å,-0, 68 EV/å, e-0,131 EV/å, respectivamente10, como mostrado na Figura 1. Embora a EL variasse por ordem de magnitude com tamanho BN-NR, todos os três nanocompósitos apresentavam estruturas de bandas tipo II (da etapa 3,4) superiores aos casos de carbono14, onde o tipo II só emergiu para NR com apenas um tamanho apropriado introduzido no NT14.

A estrutura da banda do nanocompósito da etapa 3,2, BN-NT (11, 11) + Z4, é mostrada na Figura 2. VBM/CBM localiza em NT/NR (da etapa 3,5), respectivamente. O alinhamento desconcertado da faixa era benéfico para a colheita clara. O principal mecanismo de transferência de carga é o seguinte: a foto gera elétrons e um furo em Z4 no ponto X, mostrado na Figura 3, e, em seguida, o furo se dissocia de Z4 (kX) para NT (11,12) (kVBM, o ponto k de VBM para nanocompósito), mostrada na Figura 4. O VBO calculado (da etapa 3.4.3) é 317 meV, maior do que a energia térmica em 300 K (KT ~ 30 meV), e efetivamente diminui a taxa de recombinação dos portadores fotogerados10.

Para melhorar a colheita de luz através de um amplo espectro, ambos os campos elétricos transversais e estirpes de tração longitudinal são aplicados a BN-NT (11, 11) + Z4. A evolução das bordas da banda em relação ao nível de vácuo da etapa 4 é mostrada na Figura 5. Uma redução substancial da abertura até perto de 0,95 EV observa-se neste nanocompósito por campos externos. Mais importante ainda, o alinhamento da banda escalonada é preservado10. Com base nesses resultados, espera-se que um sistema 1D integre a geração de hidrogênio fotocatalítico e o armazenamento seguro da cápsula21. Os elétrons fotogerados podem ser coletados pela NR. Impulsionada pela atração eletrostática, os prótons penetram através do NT para gerar uma molécula de hidrogênio. O hidrogênio produzido é isolado completamente dentro do nanotubos para evitar uma reação reversa ou uma explosão indesejada.

Figure 1
Figura 1: nanofitas ziguezague BN z2, z3e z4 encapsulados dentro de um nanotubo BN (11, 11). A energia de encapsulamento (EL) é listada em cada estrutura. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2: estrutura de banda de nanotubos BN (11, 11) + BN bismuto Z4. As contribuições do nanotubo e bismuto para as bandas de energia são representadas em esferas vermelha e azul, respectivamente. Os inserções esquerdos mostram as distribuições da densidade da carga do CBM e dos Estados de VBM (isovalue 0, 2 e/Å3). Este número foi adaptado de Gong et al.10 com permissão da Royal Society of Chemistry. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3: a foto gera elétrons e um furo no BN bismuto Z4 no ponto X. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4: o orifício dissocia do BN bismuto Z4 (kX) para o nanotubo BN (11, 11) (kVBM, o ponto k de VBM para este nanocompósito). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 5
Figura 5: modulação de aresta de banda do nanotubo BN (11, 11) e BN bismuto Z4 por campos externos. Evolução das bordas da banda em relação ao nível de vácuo (a) um campo elétrico e (B) estirpe de tração uniaxial. O sentido negativo do campo elétrico é denotado do átomo B da borda mais baixa ao átomo de borda superior N de Z4. O potencial de redução de H+/h2 e o potencial de oxidação de o2/H2o são-4,44 EV e-5,67 EV em pH = 0, respectivamente. O pH = 7 desloca os potenciais redox da água (por pH x 0, 59 eV) para-4, 27 eV e-5,257 eV, respectivamente, mostrados como linhas tracejadas azuis. Este número foi reproduzido de Gong et al.10 com permissão da Royal Society of Chemistry. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Supplemental Figure 1
Complementar Figura 1: (a) estrutura atômica de um nanotubo de BN (11, 11) + BN bismuto Z4 dispostos fora do limite e sua faixa de condução correspondente mínimo (B). (C) estrutura atômica de um nanotubo de BN (11, 11) e BN bismuto Z4 alinhados com um limite e seu mínimo de banda de condução correspondente (D). Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Arquivo de codificação suplementar: por favor clique aqui para ver este arquivo (clique direito para baixar).

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Discussion

Os cálculos para as propriedades eletrônicas nas seções 2, 3 e 4 seriam semelhantes entre os vários materiais de nanoescala. O modelo atômico inicial na etapa 1 deve ser cuidadosamente projetado para extrair informações significativas. Por exemplo, o fator para selecionar o modelo pode ser o tamanho ou a quiralidade dos materiais. Além disso, o modelo atômico inicial na etapa 1,1 deve ser razoavelmente preparado para relaxamento de estrutura de baixo custo. Tomando o nanocompósito no protocolo como um exemplo, o NR deve ser encapsulado dentro do NT em uma maneira simétrica. Caso contrário, será demorado para pesquisar a estrutura otimizada por VASP.

Para considerar o efeito de um campo elétrico, uma folha de dipolo artificial é adicionada no meio da parte do vácuo na pilha periódica da unidade em VASP22. A região do vácuo não deve ser demasiado larga e o campo elétrico deve ser fraco bastante para evitar a emissão artificial do campo23.

Considerando que o efeito da estirpe pode ser simplesmente realizado mudando o parâmetro lattice em poscar, no nanocompósito a situação seria mais complexa. As respostas elásticas do NR e do NT podem ser diferentes umas das outras, passando pela mesma força. Isto levará a uma estrutura desproporcionada. Por exemplo, quando a tensão de tração uniaxial é aplicada ao longo da direção periódica, o parâmetro de treliça otimizado do NT e NR ao longo deste sentido muda de uma inicial 1,8 Å para 2,0 Å, e 2,2 Å, respectivamente. Grandes supercélulas são necessárias para a modelagem: pelo menos 11 células unitárias de NT e 10 células unitárias de NR neste caso (11 x 2,0 Å = 10 x 2,2 Å = 22 Å).

Quando as propriedades eletrônicas do estado à terra dos materiais podem ser determinadas por VASP completamente bem, para endereçar a vida de furos e de elétrons cargas que existem em um estado excited, é melhor executar o cálculo não da dinâmica24. Isso é importante para projetar fotocatalisadores com portadores de longa duração4.

O papel da abordagem computacional realizada pela VASP desempenha na descoberta de novos materiais e na triagem de potenciais fotocatalisadores para auxiliar os esforços experimentais. O alinhamento da banda no nível PBE na divisão de água não é tão convincente quanto o trabalho experimental quantitativo. São necessários valores mais precisos das bordas da banda em relação aos potenciais redox, CBO e VBO. Seria melhor usar o Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE) híbrido funcional25, mas é mais demorado do que PBE. No entanto, os resultados no nível de PBE poderiam ser eficientes para sugerir estratégias para o aprimoramento da atividade fotocatalítica.

Deve-se mencionar que o projeto computacional por VASP igualmente permitirá a predição de materiais da pilha solar, de materiais termoelétrica, de materiais da bateria de lítio, de materiais da captação do gás, etc.2. Cálculos de alta taxa de transferência foram combinados com os procedimentos de aprendizado de máquina para melhor predição de materiais e menor custo computacional26,27.

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Disclosures

Os autores não têm nada a revelar.

Acknowledgments

Este trabalho foi apoiado pela Fundação de ciência pós-doutorado da China (Grant no. 2017M612348), pela Fundação de pós-doutorado de Qingdao (Grant no. 3002000-861805033070) e pelo Young Talent Project na Ocean University of China (Grant no. 3002000-861701013151). Os autores agradecem a senhorita ya Chong Li por preparar a narração.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Nanotube Modeler Developed by Dr. Steffen Weber NanotubeModeler1.8 http://www.jcrystal.com/products/wincnt/NanotubeModeler.exe
P4VASP Orest Dubay p4vasp 0.3.30 Open source, available at www.p4vasp.at
v2xsf Developed by Dr. Jens Kunstmann v2xsf http://theory.chm.tu-dresden.de/~jk/software.html
VASP software Computational Materials Physics, Dept. of Physics, University of Vienna vasp.5.4.1 https://www.vasp.at
VMD software Theoretical and Computational Biophysics Group, University of Illinois at Urbana-Champaign vmd1.9.3 https://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd
xcrysden Dept. of Physical and Organic Chemistry, Jozef Stefan Institute XCrySDen1.5.60 http://www.xcrysden.org/
Xmakemol Developed by M. P. Hodges xmakemol5.16 https://www.nongnu.org/xmakemol/XmakemolDownloads.html
Xmgrace software Grace Development Team under the coordination of Evgeny Stambulchik xmgrace5.1.25 http://plasma-gate.weizmann.ac.il/Grace/

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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Química unidimensional de Van der Waals heterostructures tipo II alinhamento banda nanoribbon Nanotube primeiro-princípios de cálculos Valência banda máxima faixa de condução mínima
Tipo de sonda II alinhamento de banda em unidimensional Van der Waals Heterostructures usando cálculos de primeiros-princípios
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Hu, H., Lu, D., Dou, K. P., Shi, X.… More

Hu, H., Lu, D., Dou, K. P., Shi, X. Q. Probe Type II Band Alignment in One-Dimensional Van Der Waals Heterostructures Using First-Principles Calculations. J. Vis. Exp. (152), e60180, doi:10.3791/60180 (2019).

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