Расчёт и моделирование энергетических характеристик углеродных нанотрубок
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
=-14.087 -5.8626 10.000 20.000 30.000 //значения El?
[Exchange] =SL //указывает на использование слейтеровского обменного потенциала =0.66666 //значение параметра альфа в обменном потенциале
[FullPotential] =0 //ноль в этой строке указывает на расчет в маффинтин приближении и окончание ввода
В результате работы программы создается читаемый файл: strcyout.log, в котором наиболее существенна информация о выбранном базисе:
@=Carbon : 100 atoms; NuclearCharge = 6; ValentElectrons = 4(Rho,Phi,Z): 10 10 10Name: "arm_14x14_MT"clone: Tubular LACW: Cylinder with internal hole = 20.2233 a.u.= 15.6501 a.u.= 18.5676 a.u.= -1.0000 a.u.: 40.000000000000000 eV
***** Basis has 678 function(s). *****M N P Energy, eV.
1 0 1 0 6.410
1 1 0 6.453
-1 1 0
2 1 0 6.580
.........................................
-12 1 5 51.473
12 1 5
13 1 5 52.531
-13 1 5
-14 1 5 53.672
14 1 5
Программа over55.exe
При первом запуске программы over55.exe, т. е. на стадии составления и решения секулярного уравнения метода ЛПЦВ, для ее работы требуются три подготовленных ранее файла: вводной файл inlacw, результат работы программы atom.exe файл outatm.str, а также генерируемый программой strcy.exe файл outstrcy.dat.
Результатом первого запуска over55.exe является, во-первых, формирование читаемых файлов see_0.dat и lacw.log, которые можно использовать для промежуточного контроля хода вычислений, и в которых приведены матричные элементы перекрывания и гамильтониана для центра зоны Бриллюэна и собственные значения для этой точки. Кроме того, на выходе появляется файл _intgrls.dat, в который записаны все промежуточные данные, которые потребовалось сохранить в процессе вычислений. Собственно результаты расчетов содержится в файле bnd.str, в котором записана информация о зонной структуре и парциальных и плотностях электронных состояний.
При повторном запуске программы over55.exe она еще раз читает inlacw и преобразует файл bnd.str в файлы bnd.dat с зонной структурой, dos.dat, с полной плотностью состояний, формирует файлы dos1s.dat, dos1p.dat, …, dos2s.dat, …, отвечающие парциальным плотностям валентных электронов атома типа 1, 2 и т. д. Наконец, в файле ef.dat приводится энергия верхнего заполненного уровня, т. е. уровень Ферми металлов или положение потолка валентной зоны диэлектриков.
Расчет УНТ Типа (14, 0)
Программа strcy.exe
Для данной нанотрубки файл inlacw содержит:
[Project]=zig_zag_14_MT=104=5.D-4=1.D-4=5=8=1=0=50=50=51
[Project/Graphs]=-10.0= 50.0=.05=15=.025=0
[Structure]=12.6423594=8.06920335=32.16=1=50
[Structure/AtomTypes/1]
@=Carbon=6=4
OrbitalFlags= s[*] p[*] d[*] f g=-14.087 -5.8626 10.000 20.000 30.000
[Exchange]=SL=0.66666
[FullPotential]=0
Выбранный базис, согласно файлу strcyout.log:
@=Carbon : 100 atoms; NuclearCharge = 6; ValentElectrons = 4(Rho,Phi,Z): 10 10 10Name: "zig_zag_14_MT"clone: Tubular LACW: Cylinder with internal hole = 12.6424 a.u.= 8.0692 a.u.= 32.1600 a.u.= -1.0000 a.u.: 45.000000000000000 eV
***** Basis has 772 function(s). *****
Расчетные графики зонная структура УНТ
(в расчете на одну эл. ячейку)
кресло (14, 14), Еф = 30.110 эВ E(cut) = 50 эВ
Зигзаг (14, 0) Еф = 28.340 эВ E(cut) = 50 эВ
Зигзаг (14, 0) Вблизи уровня Ферми E(cut) = 50 эВ Кресло (14, 14) Вблизи уровня Ферми E(cut) = 50 эВ
Плотность электронных состояний УНТ
(В расчете на 1 эл. ячейку)
Зигзаг (14, 0) полная плотность состояния
Кресло (14,14) полня плотность состояния
Кресло (14, 14) Вблизи уровня Ферми Еф = 30.110 эВ Зигзаг (14, 0) Вблизи уровня Ферми Еф = 28.340 эВ
Зонная структура УНТ
(В расчете на 4 эл. ячейки)
Зигзаг (14, 0) Еф = 19.361 эВ E(cut) = 45 эВ
Кресло (14, 14) Еф = 19.933 эВ E(cut) = 40 эВ
Кресло (14, 14) Вблизи уровня Ферми Еф = 19.933 эВ Зигзаг (14, 0) Вблизи уровня Ферми Еф = 19.361 эВ
Плотность Электронных состояний УНТ
(В расчете на 4 эл. ячейки)
Кресло (14, 14) Полная плотность состояний
Зигзаг (14, 0) Полная плотность состояний
Зигзаг (14, 0) Вблизи уровня Ферми Еф = 19.361 эВ Кресло (14, 14) Вблизи уровня Ферми Еф = 19.933 эВ
Список литературы
1.
. Углеродные нанотрубки. Материалы для компьютеров XXI века.П.Н. Дьячков// Природа. 2000. №11
.
. Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки: строение, свойства, применения. Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 293 с.