Tek Boyutlu Van Der Waals Heteroyapılarda İlk İlkeler Hesaplamaları Kullanılarak Sonda Tip II Bant Hizalama

Bu protokol ilk ilkeleri Softwire geniş ifade Calais, bor nitrit nanoribbons nanotüpler içinde kapsüllenmiş tarafından tip iki bağ hizalama ile fotoğraf katalizör bir hesaplamalı tarama raporları. Ve diğer örnekleri alıyorum. Birinci adım, atomik yapıyı optimize edin.

Geniş, INCAR, POSCAR, POTCAR ve KPOINTS ile yapı gevşeme hesaplaması için giriş dosyaları için hazırlanın. Incar dosyasında hesaplamayı tanımlayan belirtilen parametreler vardır. Dosyain INCAR'daki satır mavi kutu ile çevrilidir, her atomdaki kuvvet atom başına 0,028'den az olana kadar tüm atomların rahat olması durumunda.

POSCAR dosyası atomik geometri bilgilerini içerir. Dosyadaki ilk kafes parametreleri, POSCAR radikal veya deneysel referanslar seçilebilir. Turuncu kutuda belirtildiği gibi.

KPOINTS bir KPOINT mesh tanımlar ve POSCAR hala potansiyel dosya POSCAR için bor nitritler nanoribbon ilk yapısını oluşturur. Bor nitritler kutu ünitesi için Ilk indir POSCAR Malzeme Projesi web sitesinden. POSCAR'ı SXF formatında bir dosyaya dönüştürmek için V2SXF kullandılar.

SXF dosyası doğru ifade olabilir. Tip V2SXF POSCAR bant iki sistem üzerine no. Ve çıkış POSCAR SXFGZ sekmesi gunzi POSCAR, delta SXF-GZ.

Ve çıkış POSCAR SXF. Bor nitritin süper hücresini yapmak için xcrysden kullanacağız. Yazın xcrysden-sxf POSCAR.Xsf.

Menüyü seçin, çizilen hastalık sayısını değiştirin ve stili X ve Y yönünde genişletin. Menüyü seç, dosya. Süper hücre yapısını dışa aktarmak için XSF yapısını kaydedin.

Xmakemol-f süper hücre yazarak süper hücreyi açmak için xmakemol kullanın. Menüyü seçin ve görünür ekleyin. İstenilen genişlik ve chirality ile değişen ve döküm nanoribbon içinde atomları geciktirmek için geçiş tıklayın.

Bor nitritler nanotüp nanotube modelleyici tarafından inşa edilebilir, Pencere sisteminde açık nanotüp modelleyici EXC. Menüyü seçin, B-N türünü seçin. Ve chirality belirtin.

Bu yapıyı dışa aktarmak için menüyü, dosyayı, XYZ tablosunu kaydet'i seçin. Hesaplama işini yapmaya başlamadan önce atomik yapıyı kontrol etmek için VMD Southwire'ı kullanın. Dahili VMD sistemine VMD yazın.

Açılan VMD ana penceresinde. Menüyü, dosyayı, molekülü seçin ve gözatma penceresinden POSCAR'ı bulun. POSCAR türünü MAGE ve skor POSCAR tarafından yükleyin.

Yapıyı grafik gösterimleri çizim yöntemleri penceresinde farklı stiller tarafından görüntüleyin. Örneğin, CPK'yi seçin. Her atom bir küre ile temsil edilir ve her bağ bir kazık ile temsil edilir.

Qsub iş yazın. pbs bilgisayara iş göndermek için. Sınıf taşınabilir toplu iş sistemleri komut dosyasına.

Bu, job.pbs adlı komut dosyasına bir örnektir. İş bittikten sonra, oran doğruluk gerektiriyorsa, çıkış kilidi sonunda yapı enerji minimizasyonu belirir. Yakınsama sonucu bir kalemdir.

Elde edilen POSCAR, aşağıdaki hesaplamalar için giriş dosyası POSCAR olarak kullanılacaktır. Malzemelerin elektronik özelliklerini analiz etmek için. İkinci adım.

Kapsülleme enerjisini hesaplayın. Nanokompozit, nanoribbon ve nanotube dahili Linux sistemi için qsub klasörleri oluşturmak için mkdir nanokompozit izole-nanoribbon izole-nanotube yazın. Bir PBS komut dosyası hazırla, iş.

pbs ve dört giriş dosyaları INCAR, POSCAR, POTCAR ve KPOINTS. Enerji için, her klasörde hesaplama. Giriş dosyası POSCAR aynı şekilde yapı rahatlatır ve car formları bu oluşturur.

Her klasöre gidin ve qsub iş yazın. dahili Linux sistemi üzerine pbs. Çiftleştirilmiş işler serisi nanokompozitlerin statik kendinden tutarlı enerji hesaplamalarını gerçekleştirecek, nanoribbon izole edecek, sırasıyla nanotüp izole eder.

Sonraki her sistem yedekleme komutu için dosya OUTCAR toplam enerji izleyin. Statik kendi kendine tutarlı hesaplamaları tamamladıktan sonra bu formülde gösterildiği gibi kapsülleme enerjisini hesaplayın. Nanokompozitin periyodik etkileşimi Z eksenine izin verir ve L birim hücrenin kafes sabitidir, Z.Kapsülleme enerjisi boyunca nanokompozitin enerjik stabilitesi için bir tahmin olarak kullanılabilir.

Üçüncü adım, bant yapısından elektronik özellikleri ayıklayın. Bir PBS hazırlayın, senaryo işi. pbs ve altı giriş dosyaları.

INCAR, POSCAR, POTCAR, KPOINTS, CHGCAR ve CHG. Bant hesaplamaları için, ICHARG incar 11 eşittir "dedi. Dönüşüm öncesi CHGCAR ve CHG dosyaları statik kendi kendine tutarlı hesaplamalardan elde edilir.

KPOINTS'teki KPOINT örneklemesi satır modundadır. Qsub iş yazın. iş göndermek için iç Linux sistemi üzerine pbs.

Yansıtılan bandı oluşturmak için p4vasprun kullanın. Yük vasprun. p4v vasprun yazarak xml.

terminalüzerinde xml. Menüyü seçin, elektronik yerel DOS bantları. Denetim ve sonra bantları seçin.

Etiket atomları seçiminde nanotüpün atom numaralarını belirtin. VMD kullanarak ilgili atomları işaret ederek atom numarasını alın. Yansıtılan bant yapısı için sembolün rengini, türünü ve boyutunu belirtin.

Bu menüler sembolü ve sembol boyutu. Menüye basın, yeni satır ekleyin. Grafik nanotube katkıları ile bant yapısını gösterecektir.

Daha sonra nanoribbon katkıları ile yansıtılan bant toplamak için aynı yordamı tekrarlayın. Menü grafiği dışa aktarmayı seçin. Grafiği agr biçiminde dosyaya dışa aktarın.

Örneğin, 11-4.agr olarak kaydedilir. Yansıtılan bantları kimlik letetmek için XM sınıflarını kullanın. Xmgrace11-4 yazın.

menü sisteminde xmgrace başlatmak için terminalde agr. Menüyü seçin, etiketi ve eksen lerin aralığını kimlikle tetmek için erişim özelliklerini çizin. Belirtilen bant numarası ve anahtar noktası olarak enerji değerini okumak için manuel çizim kümesi görünümünü seçin.

Serbest bant maksimum ve nanotube veya nanoribbon iletim bandı minimum nanotube veya nanoribbons katkıları ile yansıtılan bant sağ olabilir. Daha sonra valans bandı ofset, iletim bandı ofset ve bant boşluğu hesaplamak. APS biçimleriile grafiği dışa aktarmak için menüyü, dosyayı, noktayı seçin.

VBM ve CBM için yoğunluk şarj etmek için bant ayrışma hesaplayın. Bir pbs, senaryo iş hazırlayın. pbs ve yedi giriş dosyaları, INCAR, POSCAR, POTCAR, KPOINTS, WAVECAR, CHGCAR ve CHG.

CBM ve VBM için bant numaralarını belirtin. Daha sonra INCAR'da IBAND yazın. Her bant kenarı için karşılık gelen tek KPOINT'i kullanın.

Nokta CHGCAR, CHG yakınsıyor. VE WAVECAR dosyaları, statik kendi kendine tutarlı hesaplamalar vardır. Qsub iş yazın.

iş göndermek için iç Linux sistemi üzerine pbs. İş bittikten sonra VBM ve CBM'yi gerçek alanda çizmek için VMD'yi kullanın. VMD oturumunu başlatın ve POSCAR yükleyin.

VMD ana penceresinde menü, dosya, yeni molekül seçin. Gözatma penceresinden PARCHG'yi bulun. PARCHG'yi PARCHG türüne, tuşuna basın ve puana göre yükleyin.

Menüyü seçin, düz yüzey çizin ve grafik gösterimleri penceresinde katı bir yüzey gösterin. ISO değerini uygun bir değerle değiştirin, örneğin 0,02. Menü boyama yöntemi olsa ISO yüzeyinin rengini değiştirin.

Dördüncü adımda, nanokompozitin elektronik özelliklerini dış alanlara göre modüle edin. Nanokompozit enine elektrik alanı ekleyin. Bir PBS hazırlayın, senaryo işi.

pbs ve dört giriş dosyaları, INCAR, POSCAR, POTCAR ve KPOINTS. EV Astrum birimlerinde etiket e-alan ile elektrik alanının gücünü tanımlayın. LDIPOL eşittir T, IDIPOL 2'ye eşittir.

Ve elektrik alanı Y eksenine izin uygulanacaktır. Yapı optimizasyonu olmadan iki ve üç adımlarını izleyerek statik kendi kendine tutarlı hesaplamalar ve bant yapısı hesaplamaları gerçekleştirin. Nanokompozit e uzunlamasına bir mukavemet testi ekleyin, tel etkisini dikkate almak için kafes parametresini periyodik yönde zincirle.

Örneğin, eksen boyunca nanokompozit kafes parametre optimize etmek için 2.5045 Astrum Eğer% 1 uygulanır ve eylem yoluyla Z boyunca eksenel çekme mukavemeti. POSCAR'daki kafes parametresini 2.529545 Astrum olarak değiştirin. Birinci adımdan sonraki yapıyı gevşetin, statik kendi kendine tutarlı hesaplamalar ve bant yapısı hesaplamaları yapın, ikinci ve üçüncü adımları takip edin.

Temsili sonuçlar. Kapsülleme enerjisi nanokompozit enerjik istikrar için kaba bir tahmin olarak kullanılabilir. Bor nitrit nanoribbons kapsülleme enerjisi, a 2, a 3, ve 4 bor nitrit nanotube içinde kapsüllenmiş 11, 11 0.033 eV Astrum, 0.068 eV Astrum ve 0131 eV Astrum sırasıyla vardır.

Kapsülleme enerjisi nanoribbon boyutu ile büyüklük sırasına göre değişse de, her üç nanokompozit tip iki bant hizalama mevcut. Bu bor nitrit ve nanoribbons bir bant yapısı, bor nitrit nanotüp, 11, 11 içinde kapsüllü dört. Değerlik bandı maksimum ve iletken bant minimum nanotube ve nanoribbon sırasıyla bulunan.

Sendelenmiş bant hizalaması, yük taşımanın ana mekanizmasına ışık akımları için faydalıdır aşağıdaki gibidir. Fotoğraf X noktasında nanoribbons elektrikli reklam gövdesi üretir. Sonra nanoribbon'dan nanotüpe kadar tüm ayrıştırılar.

Hesaplanan değerlik bandı ofset 317 mikro eV'dir. Yaklaşık 13 mikro eV olan 300 Kelvins termal enerji daha büyüktür. Bu, fotoğraf la oluşturulan taşıyıcıların rekombinasyon oranını etkili bir şekilde azaltır.

Geniş bir spektrum ile ışık hasat geliştirmek için, bu transferleri elektrik alanı ve boylamsal çekme mukavemeti bor nitrit nanoribbons uygulanır, bor nitrit nanotüp içinde kapsüllü dört, 11, 11. Bu vakum seviyesine göre bant kenarları evrimi, ve hiçbir alana tepki. Bu nanokompozitte her iki dış alan tarafından 0,95 eV'a yakın önemli bir boşluk düşüşü gözlenmektedir.

Daha da önemlisi, sendelenmiş bant hizalaması dağınıklığa karşı korunur. Suyun redoks potansiyelleri mavi kesik çizgilerle işaretlenir. Bant kenarları redoks potansiyellerine göre böyle bir nanokompozit su bölünmesi için umut verici olabileceğini göstermektedir. Sonuç.

Yalnız su yarma için uygun özelliklere sahip düşük boyutlu malzemeler keşfetmek için bir hesaplamalı tarama yaklaşımı kullanmak hızlı ve verimlidir. Böyle bir tek boyutlu sistem bir fotoğraf katalize hidrojen üretimi ve güvenli kapsül tarzı ulaşmak entegre önerebilir. Foto-üretilen elektronlar nanoribbon ile toplanabilir, protonlar nanotüp üzerinden nüfuz ederek elektrostatik çekimin birleştiği hidrojen molekülünü üretirler.

Üretilen hidrojen tamamen nanotüp içinde istenmeyen ters reaksiyon veya patlama önlemek için izole edilir. İlk ilkeler hesaplamaları PPE fonksiyonel kullanarak boşluk durumunu hafife alacaktır. Ama grup hizalama ve bant ofset temel eğilimleri yakalayabilir.

Değerlik bandı ofset, iletim bandı ofset ve bant boşluğu daha doğru değerleri deneysel çalışma ile karşılaştırıldığında ihtiyaç vardır, fonksiyonel çalıştırmak yerine ppe fonksiyonu daha zaman alıcı olacak, istihdam olacaktır. Fotoğraf üretilen gövde ve statik devletlernano diyabetikler elektrik üretilen ömrü ele yanı sıra bana gerekli olan bazı hesaplamalar inkar. Bu uzun ömür boyu kariyer ile fotoğraf katalizörleri tasarlamak için önemlidir.