Topos4.0计算MOF拓扑2
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分子动力学top文件的组成分子动力学(Molecular Dynamics)是一种计算模拟方法,用于研究分子系统的运动行为和相互作用。
在分子动力学模拟中,主要使用的是一种名为“top”的文件,该文件包含了模拟所需的分子拓扑信息和参数设置。
本文将介绍分子动力学top文件的组成和各个部分的作用。
一、文件头部分子动力学top文件的开头通常包含一些注释和说明性的文字,用于解释该文件的用途和背景信息。
这部分内容对于其他人理解和使用该文件是非常重要的。
二、分子拓扑信息分子拓扑信息是分子动力学模拟的基础,它描述了模拟系统中各个分子的类型、相互连接方式和化学键信息等。
在top文件中,通常会列出每个分子的原子序号、原子类型和连接方式等详细信息。
这部分内容的正确性对于模拟结果的准确性至关重要。
三、力场参数力场是分子动力学模拟中用于描述分子间相互作用的数学模型。
不同的力场有不同的参数设置,这些参数会影响模拟结果的准确性和可靠性。
在top文件中,会列出力场参数的数值,如键长、键角、二面角和Lennard-Jones势能等。
这些参数是根据实验数据或理论计算得到的,用于模拟分子间的相互作用。
四、电荷信息在分子动力学模拟中,电荷是描述分子间相互作用的关键因素之一。
在top文件中,会给出每个原子的电荷数值。
这些电荷参数可以根据分子的结构和性质进行调整,以获得更准确的模拟结果。
五、其他参数设置除了上述的基本信息外,top文件还可能包含其他一些参数设置,如边界条件、温度和压力控制等。
这些参数会影响模拟过程中系统的行为和性质。
正确设置这些参数可以使模拟结果更符合实际情况。
六、文件结尾分子动力学top文件的结尾通常会有一些总结性的文字和注释,用于对整个文件内容进行概括和说明。
这部分内容可以帮助读者更好地理解和使用该文件。
分子动力学top文件是进行分子动力学模拟所必需的文件之一,它包含了模拟所需的分子拓扑信息和参数设置。
正确理解和使用top 文件对于获得准确的模拟结果非常重要。
MFI分子筛的拓扑结构1.简介M F I(M ol ec ul ar Sie v eF ra me wo rk1)是一种常见的分子筛拓扑结构,属于氧桥双环(o rob r id ge d-bi),具有重要的应用价值。
本文将介绍M F I分子筛的拓扑结构和其在催化、吸附等领域的应用。
2.拓扑结构概述M F I分子筛的拓扑结构是由硅酸四面体和氧桥双环构成的网络结构,其中硅酸四面体的四个氧原子连接在一起,形成了类似“八”字形的环。
这些环则通过共享顶点连接在一起,形成了网状结构。
MF I分子筛的化学式为[S iO2]na no,其中[n]表示有机模板分子。
3.晶体结构和孔道系统M F I分子筛晶体的结构可用空间群Pn ma描述,常见的晶胞参数为a=20.05Å、b=19.96Å和c=13.38Å。
M FI分子筛具有固定大小的直孔道系统,其直径为约0.56n m,可用于催化反应、吸附分离等领域。
4.应用领域4.1催化剂M F I分子筛作为催化剂具有高度选择性和活性,广泛应用于石油化工、环境保护和有机合成等领域。
其提供的孔道和酸性位点有利于催化反应的进行,例如烷烃转化、烯烃骨架重排等。
4.2吸附材料M F I分子筛在吸附分离领域也具有重要作用。
由于其规则的孔道结构和可调控的孔径大小,M FI分子筛可用于气体分离、有机物吸附等应用。
例如,M FI分子筛用于乙烯和乙炔分离、氢气净化等。
4.3分子传感基于MF I分子筛的特殊孔道结构和表面功能化,可用于构建分子传感器。
通过吸附在M FI分子筛表面的特定分子,可以实现对特定物质的检测和监测,例如有害气体的检测、环境污染物的监测等。
4.4药物传输由于MF I分子筛具有孔道和表面的调控性,可用于药物传输领域。
将药物分子吸附在M FI分子筛的孔道内,可以实现药物的控释和缓释效果,有望应用于药物递送系统的设计与开发。
5.结论M F I分子筛的拓扑结构是由硅酸四面体和氧桥双环构成的网络结构,具有固定大小的直孔道系统。
MFI分子筛的拓扑结构概述分子筛是一种具有多孔结构的晶体材料,可以通过选择性吸附和分离分子。
其中,MFI分子筛是最常见和最重要的一种分子筛之一。
MFI分子筛由硅氧四面体构成的链状结构组成,形成了一种六方堆积的拓扑结构。
本文将详细介绍MFI分子筛的拓扑结构、特点以及其在吸附和分离领域的应用。
拓扑结构MFI分子筛的拓扑结构是由硅氧四面体构成的链状结构组成的,这些链状结构在空间中形成了一种六方堆积的排列方式。
每个硅氧四面体有四个氧原子与其他四面体相连接,形成了一个三维的网络结构。
这种结构中的孔道大小和形状可以根据硅氧四面体的排列方式来调控,从而实现对分子的选择性吸附和分离。
MFI分子筛的拓扑结构可以用一种简洁的表示方法来描述,即拓扑图。
拓扑图是一种以节点和连接线表示分子筛中的硅氧四面体和它们之间的连接关系的图形。
在MFI分子筛中,每个硅氧四面体可以看作一个节点,连接线表示硅氧四面体之间的连接关系。
通过拓扑图,我们可以清晰地展示MFI分子筛的拓扑结构,并进一步研究其性质和应用。
特点MFI分子筛具有以下几个特点:1.高度有序的孔道结构:MFI分子筛的硅氧四面体链状结构在空间中有序排列,形成了一种高度有序的孔道结构。
这种有序结构使得MFI分子筛具有较大的比表面积和孔容,有利于分子的吸附和分离。
2.窄小的孔道大小:MFI分子筛的孔道大小通常为0.53纳米,比许多分子的尺寸要小得多。
这使得MFI分子筛具有高度选择性,可以选择性地吸附和分离分子。
3.高温和化学稳定性:MFI分子筛由于其硅氧四面体的稳定性,具有较高的热稳定性和化学稳定性。
这使得MFI分子筛在高温和强酸碱条件下仍能保持其结构和性能,具有较长的使用寿命。
4.多功能性:MFI分子筛可以通过控制硅氧四面体的排列方式和孔道大小来调控其吸附和分离性能,从而实现对不同分子的选择性吸附和分离。
此外,MFI分子筛还可以通过掺杂或修饰来引入新的功能,如催化活性等。
应用领域MFI分子筛由于其独特的拓扑结构和特点,在吸附和分离领域有广泛的应用。
拓扑Hausdorff维数的一种计算方法及其应用饶峰;柯枫【摘要】A calculation method of the topological Hausdorff dimension of a set on a plane is introduced.This method is to construct a basis of the set and then use Hausdorff dimension of the boundary of the basis to obtain the topological Hausdorff dimension of this set.We calculate the topological Hausdorff dimensions of a class of fraetal squares by this method.%介绍平面上集合的拓扑Hausdorff维数的一种计算方法,此方法是根据集合的几何特征构造它的一个基,利用基的边界的Hausdorff维数获得该集合的拓扑Hausdorff维数.利用此方法计算了一类分形方块的拓扑Hausdorff维数.【期刊名称】《四川师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(040)004【总页数】7页(P496-502)【关键词】Hausdorff维数;拓扑维数;拓扑Hausdorff维数;分形方块【作者】饶峰;柯枫【作者单位】湖北商贸学院基础课部,湖北武汉430079;湖北大学数学与统计学院,湖北武汉430062;湖北大学数学与统计学院,湖北武汉430062【正文语种】中文【中图分类】O189在本文中,度量空间X的Hausdorff维数[1]记为dimHX,拓扑维数[2]记为dimtX.dimH∅=dimt∅=-1.拓扑Hausdorff维数是最近由R.Balka等[3]提出来的一种新的维数,它是结合Hausdorff维数与拓扑维数的概念产生的,具有一些好的性质,在分形研究中日益受到关注.定义 1.1[3] 令dimtH∅=-1.非空度量空间X的拓扑Hausdorff维数为dimtHX=inf{d:X有一个基U使得对任意的U∈U都有dimH∂U≤d-1},其中∂U 表示集合U的边界.从定义不难看出一个非空空间的拓扑Hausdorff维数是0或至少为1.拓扑Hausdorff维数具有单调性;对闭集具有可数稳定性;是双Lipschitz不变量[3].下面的2条性质将在本文中用到.性质 1.2[3] 对任意的度量空间X,有dimtX≤dimtHX≤dimHX.由此性质可知一个有限集或可数集的拓扑Hausdorff维数为0.性质 1.3[3] X是一个非空可分度量空间,那么dimtH(X×[0,1])=dimH(X×[0,1])=dimHX+1.拓扑Hausdorff维数不是由拓扑维数及Hausdorff维数决定的,即存在2个紧度量空间X和Y,虽然dimtX=dimtY,dimHX=dimHY,但dimtHX≠dimHY[3],因此计算集合的拓扑Hausdorff维数是有意义的.维数的计算一直是分形几何研究的热点.本节介绍一种拓扑Hausdorff维数的计算方法.此方法是根据集合的几何结构构造出它的一个拓扑基,确定基的边界的Hausdorff维数,由定义1.1得到该集合的拓扑Hausdorff维数上界,再由集合的特征确定下界.如果上下界相同,则获得该集合的拓扑Hausdorff维数.此方法的关键是构造集合的基,先给出基的判别定理.定理 2.1[4] 设U是拓扑空间(X,T)的一个开集族,则U是拓扑空间X的一个基,当且仅当对于每一个x∈X和x的每一个邻域Ux,存在Vx∈U使得x∈Vx⊆Ux.下面将利用折线段构造R2中集合的多边形基.折线段是由一系列线段首尾顺次相连所构成的,相邻线段的方向是不同的.将这些线段的端点称为折线段的端点.本文中折线段满足3个条件:1) 含有有限或者可数个端点,2) 每个端点都不是无穷远点,3) 不是闭合的.折线段中不是2条线段公共点的2个端点称为折线段的起点和终点.在R2中作2条折线段c和d,令c的起点和终点所确定的线段为l1,d的起点和终点所确定的线段为l2,l1所在直线与l2所在直线相交.给定正整数a,保持c的起点不动,把c沿l1压缩为原来的倍,再沿l1所在直线向两边做周期延拓,得到一条折线c*,以线段l1的长度为单位长度,将c*沿某条直线l3(l3与l1不平行)平移个单位得到的折线记为cnm;同样的,保持d的起点不动,把d沿l2压缩为原来的倍,再向两边做周期延拓,得到另一条折线d*,以线段l2的长度为单位长度,将d*沿某条直线l4(l4与l2不平行)也平移个单位得到折线记为dnm,这里n∈N,m∈Z.在折线族{cnm}和{dnm}中各取2条折线,由前面条件可知这4条折线至少有4个交点,所以这4条折线的某一部分围成一个多边形.当m,n→∞时,多边形的直径d→0.以这样的多边形为边界的开集组成的族记为U.定理 2.2 设F是R2中的子空间,开集族U如上所述,则W={U∩F:U∈U}是F的一个基.证明对任意p∈F和p的任意邻域Up⊂F,当|m|,n足够大时,在{cnm}和{dnm}中分别存在2条折线,这4条折线围成一个多边形区域V,使p∈V,V∩F⊂Up,由定理2.1可知定理成立.设n≥2,D={d1,d2,…,dm}⊆{0,1,…,n-1}2为一个数字集.设,则是R2上的一个迭代函数系(IFS)[1],从而存在唯一的自相似集F⊂R2满足集方程,称F 为由n和D确定的分形方块.分形方块的形成与三分Cantor集类似:第一步,按照给定的D,将单位正方形[0,1]2等分为n2个小正方形,留下m个(留下的小正方形在本文图中涂黑);第二步,将留下的每个小正方形按第一步方式再等分成n2个小正方形后留下m个;如此反复下去,最后得到的极限集就是由n和D确定的分形方块F.不同的D得到不同的分形方块,用Fn,m表示当m,n给定时的分形方块族,Fn,m中的所有分形方块的Hausdorff维数均为[1].Fn,m中分形方块按连通性可分为全不连通、有连通分支和连通3大类,R. Balka等[3]通过构造矩形基计算了Sierpiński毯(F3,8中的分形方块)的拓扑Hausdorff维数为.通过构造分形方块中稠密子集的邻域基,本文第二作者对任意的F∈F3,m,m≤5得到dimtHF=0或1.在F3,6中分形方块的拓扑Hausdorff维数的计算更加复杂,对于不连通但有连通分支的情形,运用性质1.3得到连通分支是等长平行线段的分形方块的拓扑Hausdorff维数为,其他不连通分形方块利用F3,m,m≤5中的同样方法可知拓扑Hausdorff维数都为1.本节主要计算F3,6中连通分形方块的拓扑Hausdorff维数,图1是F3,6中10个连通分形方块,有下面结论:定理3.1 F3,6中连通分形方块的拓扑Hausdorff维数都为1.为后面叙述的方便,先介绍符号空间和编码等概念.设A={1,2,…,m}是含m个字母的字母表,AN是在A上的无穷序列集,Ak是有限序列集,k≥1.AN和Ak中的元素称为词.令是所有有限词的集合.对σ1…σk∈A*,若σ1=…=σk=a,记σ1…σk=ak.令是自相似集K的IFS.对x1…xk∈A*,定义Sx1…xk=Sx1∘…∘Sxk..定义π:A∞→K为π).如果π,那么称序列是x的一个编码.在分形方块中点x的编码不一定唯一.下面计算图1中连通方块的拓扑Hausdorff维数,即证明定理3.1.定理 3.1的证明分形方块F1的数字集D1={d1,d2,d3,d4,d5,d6}={(0,0),(0,1),(1,1),(0,2),(1,2),(2,2)}.以点π(1∞)与点π(6∞)为端点作线段l.下面证明在线段l的左下方没有F1的点,任取x∈F1,令序列是x的一个编码,根据F1的自相似性,若中含有字母2、4、5,则x位于线段l的上方,若中不含有字母2、4、5,只含字母1、3、6,则x在线段l上,所以在线段l的下方没有F1的点.在线段l的下方作图2(a)所示的2条折线段,一条沿水平方向,记为c,它的端点为i,1.另一条沿竖直方向,记为d,它的端点为i,1+i.由于折线段c,d在l的下方,且与l共端点,所以它们分别只与F1有一个交点.保持c的端点0不变,把c水平压缩倍,再将压缩后的折线段水平周期延拓变为折线,将此折线竖直平移个单位得到折线cnm,n∈N,m∈Z.保持d的端点1不变,把d竖直压缩倍,再将压缩后的折线段竖直周期延拓变为折线,将此折线水平平移个单位得到折线dnm,n∈N,m∈Z,如图2(b)所示.按前节所述方式利用折线族{cnm,dnm:n∈N,m∈Z}构造出边界为多边形的开集族U,根据定理2.2,{U∩F1:U∈u}构成F1的基.由于折线cnm、dnm与F1只交于有限个点,所以∂(U∩F1)是由有限个点构成的,dimH∂(U∩F1)≤0.由定义1.1知dimtHF1≤1.又因为F1包含线段l,由性质1.2知dimtHF1≥1.故dimtHF1=1.从以上过程可以发现根据集合的几何特征构造折线段c,d是关键,利用它们就可以构造分形方块的基.在后面先构造剩下9个分形方块中的折线段c,d,再一起说明它们的拓扑Hausdorff维数为1.分形方块F2的数字集D2={d1,d2,d3,d4,d5,d6}={(1,0),(0,1),(1,1),(2,1),(0,2),(1,2)}.l1是连接点π(1∞)与点π(2∞)的线段,l2是连接点π(1∞)与点π(4∞)的线段,l3是连接点π(4∞)与点π(6∞)的线段,与F1中证明类似我们可知在线段l1的左下方、l2的右下方和l3的右上方没有F2的点.折线段c、d如图3(a)所示,c的端点为的端点为根据它们与l1、l2、l3的位置关系可知这2条折线段分别与F2只有一个交点.分形方块F3的数字集D3={d1,d2,d3,d4,d5,d6}={(0,0),(0,1),(1,1),(2,1),(0,2),(1,2)}.l1是连接点π(1∞)与点π(4∞)的线段,l2是连接点π(6∞)与点π(4∞)的线段,在线段l1的右下方和线段l2的右上方没有F3的点.折线段c,d如图3(b)所示,c的端点为的端点为i.这2条折线段分别与F3只有一个交点.分形方块F4的数字集分形方块F5的数字集分形方块F6的数字集分形方块F7的数字集分形方块F8的数字集D8={d1,d2,d3,d4,d5,d6}={(0,0),(2,0),(0,1),(1,1),(0,2),(1,2)}.l1是连接点π(2∞)与点π(6∞)的线段,在线段l1的右边没有F8的点.线段l2的端点是.线段l3的端点是.下面证明l2与l3形成的角形区域内部不含F8的点,作端点为的线段l21与端点为的线段l31,l21与l31在l1的右上方,所以它们之间的区域不含F8的点.令是自相似集F8的IFS,向左下方延长线段S1(l21)到点,得到端点为的线段,记为l22.向左下方延长线段S1(l31)到点,得到端点为的线段,记为l32.根据F8的自相似性,l22与l32之间也没有F8的点.因为所以S3n(l22)与S3n-1(l22)连成一条线段,S3n(l32)与S3n-1(l32)连成一条线段,按此下去,线段族{S3n(l22),n∈N}连成线段l2,线段族{S3n(l32),n∈N}连成线段l3,所以l2与l3之间没有F8的点.作折线段c,起点为i,终点为i,中间的端点在l2与l3所夹区域内部选一点,使c中右边的线段过点π(4∞).再作另一条竖直方向折线段d,它的端点为i,1+i.c、d与F5只有有限个交点,见图3(g).分形方块F9的数字集D9={d1,d2,d3,d4,d5,d6}={(0,0),(2,0),(0,1),(2,1),(0,2),(1,2)}.l是连接点π(4∞)与点π(6∞)的线段,在线段l的右上方没有F9的点.线段e1端点是,线段e2端点是在l的上方,e2位于去掉的方块中,它们都不含F9的点.令是自相似集F9的IFS,由于,所以S3(e1)与e2连成一条折线段,记为e3,e3的端点为,不含F9的点.因为S5n(e3)与S5n-1(e3)相连,所以得到一条从点i出发的折线段,它与过点的线段相交,以此交点为端点形成如图3(h)所示折线段c.c与F9有可数个交点.再作折线段d,起点为,终点为,中间的端点取在l与e1之间,且使d过点π(45∞).d与F9有有限个交点,见图3(h).分形方块F10的数字集D10={d1,d2,d3,d4,d5,d6}={(0,0),(1,0),(2,0),(1,1),(0,2),(2,2)}.作端点为的线段c,与F4中证明相同,这条线段只与F10有一个交点.端点为,的线段l只经过F10的一个点π(46∞).令是自相似集F10的IFS,根据F10的自相似性,对任意n∈N,S13n(l)是与l平行的线段.容易验证,当n取所有的自然数时,所得到的线段族{S13n(l)}首尾相连,形成端点为的线段e1,所以e1与F10有可数个交点.以为端点作线段e2,它经过F10的点π(53∞).以为端点作线段e3.e1、e2、e3形成折线段d,d与F10有可数个交点,见图3(i).按照前一节的方法,保持分形方块Fi,i=2,3,…10的折线段c的起点或者终点不动,把c沿它的起点与终点所在直线压缩为原来的倍,再向此直线两边做周期延拓,得到一条折线c*.同样的,将折线段d的起点或者终点不动,把d沿它的起点与终点所在直线压缩为原来的倍,再向此直线两边做周期延拓,得到另一条折线d*.c*竖直平移个单位得到折线cnm,d*水平平移个单位得到折线dnm,n∈N,m∈Z.由折线段c、d的做法可知cnm,dnm与Fi,i=2,3,…,10交于有限个点或可数个点.利用折线族{cnm,dnm:n∈N,m∈Z}构造出边界为多边形的开集族U,根据定理2.2{U∩Fi:U∈U}构成Fi的基,∂(U∩Fi)是由有限个点或可数个点构成的,所以dimH∂(U∩Fi)≤0,dimtHFi≤1.又Fi中都含有线段,所以dimtHFi≥1,即dimtHFi=1,i=2,3,…,10.定理得证.利用本文提出的计算方法,可以确定F3,m,m≤6中连通分形方块的拓扑Hausdorff维数.在m=7时可以计算出部分分形方块的拓扑Hausdorff维数为,但由于个别分形方块结构较为复杂,还没有找到对应的拓扑Hausdorff维数.在m=8时,分形方块有3种,其中一个是Sierpińsk i毯,它的拓扑Hausdorff维数为[3],另外2个也没有找到对应的拓扑Hausdorff维数,希望在后续工作中能够解决这些问题.2010 MSC: 28A80; 54F45【相关文献】[1] FALCONER K J. 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《MOF及其衍生物修饰BiVO4半导体增强光电化学水分解研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长和传统能源的日益枯竭,寻找可持续、清洁的能源已成为科研工作者的首要任务。
光电化学水分解技术作为一种绿色、高效的能源转换技术,其核心在于高效的光催化剂。
近年来,金属有机框架(MOF)及其衍生物因其独特的结构和性质,在光催化领域展现出巨大的应用潜力。
本文将重点研究MOF及其衍生物修饰BiVO4半导体在增强光电化学水分解方面的应用。
二、MOF及其衍生物概述MOF(金属有机框架)是一种由金属离子或金属簇与有机配体通过配位键形成的具有周期性网络结构的晶体材料。
其结构多样、孔隙率高、比表面积大,且具有优异的吸附性能和催化活性。
MOF的衍生物,如金属氧化物、硫化物等,也因其独特的物理化学性质在光催化领域受到广泛关注。
三、BiVO4半导体的性质及应用BiVO4是一种具有较高光催化活性的n型半导体材料,其能带结构适合于光电化学水分解。
然而,BiVO4半导体也存在一些缺点,如光生电子-空穴对复合率高、比表面积小等。
这些问题限制了其在实际应用中的性能。
四、MOF及其衍生物修饰BiVO4半导体的方法与机制为解决BiVO4半导体的上述问题,研究人员尝试采用MOF 及其衍生物进行修饰。
修饰方法主要包括物理吸附法、原位生长法等。
通过这些方法,可以在BiVO4表面引入大量的活性位点,提高光生电子-空穴对的分离效率,同时扩大比表面积,提高光催化性能。
五、实验设计与方法本部分详细介绍了实验设计和方法,包括材料制备、表征手段、光电化学性能测试等。
首先,通过不同的方法制备出MOF 及其衍生物修饰的BiVO4光催化剂;然后,利用XRD、SEM、TEM等手段对材料进行表征;最后,通过光电化学测试评估其性能。
六、结果与讨论本部分详细分析了实验结果,并讨论了MOF及其衍生物对BiVO4光催化剂性能的影响机制。
实验结果表明,MOF及其衍生物的引入可以显著提高BiVO4的光电化学性能。
二维拓扑绝缘体的自旋陈数与拓扑性质的研究共3篇二维拓扑绝缘体的自旋陈数与拓扑性质的研究1二维拓扑绝缘体的自旋陈数与拓扑性质的研究随着物理学基础理论的不断发展,人们对物质世界的理解也日益深入。
其中,在拓扑物态学上,人们对拓扑绝缘体的研究成果持续涌现。
与此同时,人们也逐渐认识到自旋陈数与拓扑性质在拓扑绝缘体研究中的巨大作用。
拓扑绝缘体是一种在能带理论中的新型物态,与普通绝缘体不同,它不需要在体态能隙内引入任何杂质或者施加剧烈的压力等非常规处理能够表现出特殊的拓扑性质。
对于二维拓扑绝缘体,人们发现其表现出一些令人惊异的性质,例如存在零模边缘态、反常的霍尔效应等等。
这些特殊性质牢固地基于材料的拓扑性质。
而在拓扑性质中,自旋陈数继承于物理学领域的陈数概念,它反映了朗道能级在强自旋轨道耦合下的循环、涡旋与自旋耦合。
它的出现往往意味着系统具有非平庸的状况,在两个不同材料的交界面上通常可以产生非平庸的拓扑态。
在从朴素自旋-轨道耦合近似的情形下,自旋陈数是一个连接哈密顿量带与拓扑性质的非平庸拓扑不变量,其得到的结果对于研究二维拓扑绝缘体非常重要。
近年来,许多物理学家纷纷进行了拓扑绝缘体自旋陈数的探究,并发现它与基态平滑度的拓扑相变、自旋Hall效应与量子霍尔效应等基本物理量紧密相关。
相比于其他物理量,自旋陈数在实验中更加直观、稳健,因此路人、玉碎、耿原等著名学者在实验室里进行了多次数据集的测量和分析。
他们的研究表明,在二维拓扑绝缘体中,自旋陈数体现出非常重要的作用,为理解模型的特性和实际物理体系的分析提供了一种新思路。
自旋陈数的解析计算资源需求比较大,需要高超的理论专业知识和工程实践能力,同时数据采集、计算过程中也要注意有效性和科学严谨性。
但是非常值得一提的是,在自旋陈数理论框架下进行的实验研究可以给人们带来更深刻的物理认识和理论理解。
正如天文学家测量质点所量产生的重力场一样,即使观测数据在现实中不可见,它的存在也可以检验和补充对理论的理解。
二维mofs材料层间限域催化Metal-organic frameworks (MOFs) have attracted significant attention due to their unique properties and potential applications in various fields. These materials are composed of metal ions or clusters connected by organic ligands to form extended porous networkswith large surface areas.金属有机框架(MOFs)因其独特的性能和在各个领域的潜在应用而受到了广泛的关注。
这些材料由金属离子或团簇连接有机配体形成扩展的多孔网络,具有大的表面积。
One of the key advantages of MOFs is their tunable properties, which allow for the design of materials with specific pore sizes, surface areas, and chemical functionalities. These characteristics make MOFs promising candidates for applications in gas storage, catalysis, sensing, and drug delivery.MOFs的一个关键优势是它们可调控的性能,这使得可以设计具有特定孔径、表面积和化学功能的材料。
这些特性使得MOFs成为气体储存、催化、传感和药物输送等应用领域的有前景的候选材料。
In recent years, researchers have been exploring the potential of MOFs for catalytic applications. The unique structure and tunable chemical functionalities of MOFs make them promising candidates for catalysis in various chemical reactions.近年来,研究人员一直在探索MOFs在催化应用方面的潜力。
TOPOS4.0检查MOF 拓扑简易操作流程拓扑简易操作流程非澹泊无以明志,非宁静无以致远!1. 下载下载与与安装topos4.0程序可以直接在http://www.topos.ssu.samara.ru 网站上免费注册下载。
除下载主程序之外,可以把网站提供的一些拓扑数据文件和说明帮助文件也同时下载。
下载完成之后解压即可使用。
注意注意::需要把数据库文件依照扩展名不同分别放入TTD 目录和TTO 目录(若无此目录就新建之),这用于将来MOF 的拓扑是否属于已知的拓扑类型。
2. 设定TTD 和TTO 目录打开topos40.exe ,出现如下界面:点击System 按钮检查TOPOS paramaters ,查看其中的数据库文件的路径是否正确,若不正确,修正之。
3. 检查拓扑检查拓扑类型类型类型的具体流程的具体流程(以HKUST-1为例来说明)(a) 对于HKUST-1这个著名的MOF ,我想大家都应该很熟悉了,这里就不多做介绍了。
从CCDC 数据库中得到HKUST-1的晶体结构,cif 格式或者res 格式都可以(个人比较喜欢res 格式)。
在HKUST-1晶体结构中,均苯三甲酸(BTC)连接paddle-wheel 双核Cu SBU 构成了三维网络结构。
对于它的拓扑,我们可以先做简单的评估,把BTC 看成三连接的结点,同时把双核Cu 看成四连接的结点。
有了这些初步的简化,我们就可以利用topos4.0来检查其具体的拓扑类型了。
(注意注意::拓扑的类型决定于你简化的方式,不同的简化方式的得到拓扑类型可能完全不同)(b) 直接把原始的cif 或者res 数据导入topos4.0来检查拓扑有时候不太方面,特别是对于以金属簇为结点的结构。
因此我们可以在XP ,或者Xseed 程序中进行一下技术处理。
如图所示,首先删除所有的游离水分子和H 原子,这些对拓扑没影响;然后找到BTC 苯环的中心,将其命名为新的C3,删除原先的C3;同样操作找到双核Cu 的中心,命名为Cu1,删除原先的Cu1和O2;保存修改后的res 文件。
单层MoS_(2)表面Fe,Ir掺杂对NO吸附与直接解离反应性能提升的理论计算肖香珍;胡林峰【期刊名称】《吉林大学学报(理学版)》【年(卷),期】2024(62)1【摘要】用密度泛函理论中广义梯度近似下的PW91方法,结合周期性平板模型,研究NO分子在掺杂体系TM-MoS_(2)(TM=Fe,Ir)表面的吸附和解离行为.结果表明:与完整MoS_(2)表面的物理吸附(-0.05 eV)不同,Fe,Ir掺杂MoS_(2)表面NO吸附能分别为-3.30,-3.17 eV,说明掺杂表面对NO表现出优异的吸附性能;差分电荷密度分析表明,NO分子吸附后,N原子与掺杂原子Fe,Ir的中间出现电荷增加,形成共价键,掺杂原子周围电荷减少;态密度计算结果表明,NO在掺杂TM-MoS_(2)(TM=Fe,Ir)表面的吸附主要是N原子的2py,2px与掺杂原子Fe的3d_(xy),3d_(yz),3d_(xz)以及Ir的5d_(xy),5d_(yz),5d_(xz)轨道之间存在较强的相互作用;比较分析解离反应的活化能结果表明,相对贵金属Ir,掺杂廉价的Fe后,NO 在Fe-MoS_(2)比在Ir-MoS_(2)表面解离的活化能小,且在Fe-MoS_(2)表面的吸附能与活化能非常接近,仅相差0.08 eV,表明在该体系中NO的吸附与解离存在相互竞争.【总页数】9页(P165-173)【作者】肖香珍;胡林峰【作者单位】河南科技学院化学与化工学院【正文语种】中文【中图分类】O641【相关文献】1.NO 在 Ir(110)表面吸附和解离反应的泛函密度理论2.Fe、Ir掺杂单层MoS_(2)的构型及电子结构的第一性原理研究3.单原子催化剂Ir_(1)/MoS_(2)表面上的NH_(3)吸附与直接分解的第一性原理4.Fe(100)表面Cu单层膜上CO的吸附,解离以及C-C偶合反应(英文)因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
数据来源:/doi/suppl/10.1021/acs.inorgchem.5b00987 CCDC号:1045864
ZnL4拓扑分析
1. 打开软件,找到CIF文件导入(database菜单下的import):
单击打开,出现如下:
单击打开,出现如下:
单击Yes,出现如下:
在对话框中输入1(即将0改为1),再单击OK,在出现的对话框中单击OK,最终出现导入分子式,如下:
2. 读取原子信息:即单击,出现如下界面:
选择OPTIONS,按下图设置参数:
单击OK,并RUN。
出现如下的原子信息结果:
单击新窗口外的任意地方,回到主操作界面,以进行下一步操作:
3. 选择氢键模式:双击界面上的操作对象(即图中蓝色选择的分子式),在弹出的下图窗口
中选择Adjacency Matrix,出现键联信息。
将所有羰基C原子和苯环C原子设为H键,将吡啶环与苯环间C原子设为H键,将联轮桨中间O-Zn键设为H键(右键单击相应原子,在弹出菜单中选择H-BOND,此例中即C1-C8,C3-C4,C6-C9,O6-Zn2)。
设置结果如下:单击save保存。
(有时候会出现一些不正常即原来没有的键,可以将它们设为非键)
4. 计算拓扑。
单击,单击option,选项卡勾选如下,common中增选一
下,并单击Yes;Topology中的H bond从None改选为Mol,单击OK
单击Run,单击Yes,输入1,右击选择select all,单击Whole Molecule。
再在主程序的单击菜单栏中的Compound下的Auto Determine中的Simplify Adjacency Matrix,不用改动,单击OK,新拓扑已经生成。
5.查看新拓扑, 单击主菜单的,弹出拓扑绘图窗口,再次单击新窗口的,即可看到拓扑图:
{可以对其进行操作:为选择原子;为转动图片;为平面转动;按住鼠标左键推拉可以放大缩小图片;为平移;(可以设置原子颜色:用单击某个原子,出现如下对话框, 在选择Cryst.Sort时,单击Change Color可以对一类原子变色;)
; 单击可以延伸结构图}。
以上得出的拓扑与需要拓扑之间存在差异,主要为下图中的灰色原子(为吡啶环的点)连接的两个原子要进一步简化为直接用一根杆相连;同理粉红色的原子也可以简化为直接连接:
即将目前的配体及轮桨连接变为:;
6. 进一步简化拓扑。
(此步骤主要用手动输入键长范围来实现,注意要将所有要保留的键长都输入。
)在下图窗口为活动窗口下,单击主窗口的
在弹出的窗口中单击option,再在弹出的新窗口中单击Matrix, 将method下的选项设为range.在右边的窗口输入如下键的键长范围:
Sc-Sc 7.1-7.15
Sc-Cr 5.3-5.4
Sc-V 5.4-5.5
V-V 7.1-7.2:
完成后点击OK保存,在活动窗口菜单栏单击Run,出现如下:
在新窗口外任意处单击回到操作界面。
单击可以查看新拓扑:
目前仍然有离散的原子,退出图片窗口,然后单击主程序菜单栏中的Compound下的Auto Determine中的Simplify Adjacency Matrix,不用改动,单击OK,新拓扑已经生成。
可以单
击图标查看新的拓扑图,符合要求。
可以保存此拓扑图:单击Image下的Save,再单击保存:
7. 生成新拓扑报告。
单击,单击option,如下选项卡(注意有变化)
可以重复操作一次,就可以了)
完成后出现:
8、保存数据:单击当前窗口的Data下的save data即可将拓扑信息保存为Zn-HL_c.ado,可以用TXT文本格式打开,文件的最前部分为拓扑中各键的键长信息;。
单击主程序菜单栏的Database下的export可以将数据保存为CIF格式,可以导入diamond 作图。
双击下图的分子式,
弹出下面对话框,单击Comment,可以查看简化原子是由实际结构中的哪些部分组成:
若要导出可以在3dt里面画tilling图的.cgd文件,则在第7步时,设置如下:
Max Ring 填拓扑中的最大环数
(先把Max Tile Size 的2改为100,前面的选项才可以激活;3D Surfaces 可以不选)
设置完后,单击OK,再点击Run,出现:
点击Yes,弹出:
右键单击全选元素,然后单击OK:
上面的文件信息前面部分与以前的结果是一样的;后面部分为tilling图的相关信息。
在文件夹中会产生cgd文件,导入3dt软件即可以作图:。