Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Вопросы. Задания для самостоятельной работы




Задания для самостоятельной работы

Задания

Этапы расчета

 

1. Генерация углеродной нанотрубки в TubeGen 3.3.

2. Редакция полученной структуры, корректировка трансляционных векторов в GaussView.

3. Выбор технических параметров расчета: объема оперативной памяти, количества процессоров.

4. Выбор приближения расчета: базис, спиновые состояния.

5 Выбор количества точек вектора обратной решетки, для которых проводится расчет.

6. Сохранение параметров расчета в файле задания Gaussian.

7. Проведение расчета в Gaussian.

Использование простых базисных наборов для сложных структур ОУНТ вызывается в первую очередь техническими ограничениями. Также существуют и программные ограничения в Gaussian. Поэтому при некорректных параметрах расчета возможны ошибки.

 

 

Задание 1. Создание трехмерных моделей элементарных ячеек ОУНТ в комплексе TubeGen.

1. Открыть страницу через интернет-браузер, URL:

http://turin.nss.udel.edu/research/tubegenonline.html.

2. В поля “Chirality” ввести значения, равные индексам хиральности ОУНТ (0, 3).

3. В поле “Format” выбрать Gaussian (with PBC), здесь PBC – periodic boundary conditions.

4. Нажать кнопку “Generate”.

5. Сохранить полученные данные в файл CNT_0_3.gjf.

6. Удалить из файла 2 предпоследние строки, начинающиеся с “Tv”, т.е., не использовать трансляционные вектора перпендикулярные оси трубки.

7. Открыть файл CNT_0_3.gjf в GaussView. Для этого: запустить gview.exe, закрыть пустое окно нового файла (G1:M1:V1 – New), выбрать в меню File подменю Open, затем выбрать созданный в пункт 5 файл в стандартном диалоге операционной системы.

8. Убедиться в том, что полученная структура является элементарной ячейкой ОУНТ, для чего выбрать кнопку “Crystal editor” панели инструментов главного окна, перейти на вкладку “View”, ввести в поле “a” группы “Cell Replication” значение в диапазоне от 3 до 15 и нажать “Combine”.

9. Просмотреть полученную структуру, отменить трансляцию нажатием кнопки “Undo” на панели инструментов.

10. Выйти из gview.exe.

 

Задание 2. Подготовка файла к расчету в Gaussian.

1. Открыть файл, полученный в предыдущем задании, в gview.exe.

2. Выбрать подпункт “Gaussian”, пункта главного меню “Calculate”.

3. На вкладке “Method” для группы полей “Method” выбрать: ‘Ground State’, ‘DFT…’, ‘Default Spin’, “LSDA”. Для группы полей “Basis” выбрать ‘STO–3G’, ‘3–21G’ или ‘6–31G’ в зависимости от требуемой точности и быстроты расчета. В данном случае выбрать ‘3–21G’. Остальные поля оставить пустыми. В поле “Charge” выбрать 0, в поле Spin выбрать ‘Singlet’.

4. В многострочное поле Link 0 Commands на вкладке Link 0 ввести строки

%mem=100MW

%nproc=1

5. На вкладке “General” отметить пункт “Additional print”.

6. На вкладке “PBC” выбрать число точек зоны Бриллюэна, для которых будет проведён расчет (от 50 до 300) – в данном случае рекомендуется 100.

7. Закрыть диалоговое окно “Gaussian Calculation Setup”. В меню “File” выбрать “Save”, затем сохранить файл, сохраняя первоначальное имя (с перезаписью). Полученный в результате файл должен выглядеть следующим образом:

 

%mem=100MW

%nproc=1

#p lsda/3-21g pbc=nkpoints=100

 

(0,3) nanotube

 

0 1

C 0.71050000 -0.00000033 -1.21602250

C 1.44570700 1.05310667 -0.60801150

C 0.71050000 1.05310667 0.60801150

C 1.44570700 -0.00000033 1.21602250

C 0.71050000 -1.05310633 0.60801150

C 1.44570700 -1.05310633 -0.60801150

C 3.60191400 -0.00000033 -1.21602250

C 2.86670700 1.05310667 -0.60801150

C 3.60191400 1.05310667 0.60801150

C 2.86670700 -0.00000033 1.21602250

C 3.60191400 -1.05310633 0.60801150

C 2.86670700 -1.05310633 -0.60801150

Tv 4.31241400 0.00000000 0.00000000

 

Задание 3. Расчет в Gaussian.

1. Запустить g03w.exe.

2. В меню “File” выбрать “Open”, затем в открывшемся диалоговом окне нажать кнопку “Run”, подтвердить сохранение файла вывода OUT или LOG.

3. По завершении расчета открыть файл вывода. Найти последнюю группу строчек

Indirect gap

Max direct gap at k-point

Min direct gap at k-point.

Здесь число в эВ в первой строке соответствует минимальной непрямой ширине запрещенной зоне (основной результат расчета). Отрицательное значение подразумевает металлическую проводимость.

Число во второй строке – максимальная прямая ширина запрещенная зона. Число в третьей строке – минимальная прямая ширина запрещенной зоны.

 

 

Рассчитать ширину запрещенной зоны для ОУНТ согласно параметрам, рекомендуемым в таблице #.

Таблица #. Рекомендуемые параметры расчета в Gaussian.

 

Вариант Индексы Метод Базис %mem nkpoints  
      LSDA 3–21G 100MW  
      LSDA 3–21G 100MW  
      LSDA 3–21G 170MW  
      LSDA 3–21G 170MW  
      LSDA 3–21G 150MW  
      LSDA 3–21G 170MW  
      LSDA 3–21G 170MW  
      LSDA 3–21G 100MW  

 

 

1. Как зависит диаметр и высота элементарной ячейки ОУНТ от их хиральности?

2. Какие существуют типы ОУНТ?

3. Каковы основные свойства ОУНТ?

4. В чем заключается правило 3k?

5. Как зависит ширина запрещенной зоны от диаметра согласно методу сильной связи?

6. Как зависит ширина запрещенной зоны от диаметра согласно эксперименту в области малых диаметров?

7. В чём причины некорректности применения метода сильной связи для расчета ОУНТ малых диаметров?

8. Каковы основные методы квантовохимических расчетов?

9. Является ли метод сильной связи эмпирическим, полуэмпирическим или первопринципным?

10. Является ли метод функционала плотности эмпирическим, полуэмпирическим или первопринципным?

11. Как измеряется ширина запрещенной зоны ОУНТ экспериментально?

12. Как определяется хиральность ОУНТ экспериментально?

13. Каковы технические параметры файла задания в Gaussian и как они задаются?

14. Какие параметры в файле задания Gaussian характеризуют сам метод расчета и как они задаются?

15. Как влияет на результат расчета параметр nkpoints?

16. Для чего используется параметр #P?

17. Как задаётся название валентно-расщепленных базисов Поупла?

 

2.4. Рекомендуемая форма отчётности

 

1. По теоретической части: письменный ответ на вопросы пункта 2.4.

2. По практической части:

1) привести изображение элементарной ячейки ОУНТ, использованной в расчетах и её параметры: период трансляции, диаметр, число атомов;

2) привести файл расчета в Gaussian по образцу пункта 2.1.4;

3) привести полученный – результат ширину запрещенной зоны ОУНТ, является ли эта ОУНТ прямозонной.


 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-26; Просмотров: 494; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.007 сек.