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[综合交流] BN纳米管的能隙大,全碳纳米管能隙小,那么掺杂BN进入C纳米带为啥能隙反而小了

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老师您好,受BN纳米管能隙(Egap=ELUMO-EHOMO)大的启发,想着将BN原子掺杂到全C纳米带中来增大其能隙(Egap),但是奇怪的是能隙反而更小了,接近于零了,这是什么原因造成的呢?如果想要分析这个原因能从哪些方面入手呢?还请老师指导,谢谢老师!

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-5-1 09:30:00 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2019-5-1 06:20
1 HOMO-LUMO gap是optical gap(即S1-S0)的一阶近似
关于稳定性参考这些帖子和回帖
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感谢老师

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发表于 Post on 2019-5-1 06:20:55 | 只看该作者 Only view this author
cqu_xiaoq 发表于 2019-4-30 10:55
感谢老师指导,我新的问题如下:
1. 查阅资料看到共轭链长增加意味着△E(S1-S0)越小,这是为啥?由此有 ...

1 HOMO-LUMO gap是optical gap(即S1-S0)的一阶近似
关于稳定性参考这些帖子和回帖
http://bbs.keinsci.com/forum.php?mod=viewthread&tid=600
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2 共轭范围大了,导致HOMO能级提升(这从图上看得出来),使得gap减小

3 和这个道理类似

4 解离过程的自由能垒,或者跑AIMD考察
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-4-30 10:55:14 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2019-4-30 04:52
从图上看5单元时候HOMO共轭范围加大了,自然gap会减小
你可以计算不同聚合度的聚乙烯,也会看到链越长ga ...

感谢老师指导,我新的问题如下:
1. 查阅资料看到共轭链长增加意味着△E(S1-S0)越小,这是为啥?由此有推出了动力学稳定性就越低,这是什么原因呢?
2.您说从5单元的分子轨道看到HOMO共轭范围大了,Egap会减小是因为电子更加离域易于激发了吗?所以动力学稳定性降低,导致其能隙减小?意味着直接从分子轨道上就可以说明这个Egap减小的原因,而不需要DOS来辅助说明?
3.可以用薛定谔方程En=(pi2h2/2ml2)(注字母后的2都是幂次)理解,共轭大小类似于势阱宽度l,所以共轭程度越大,其能级差越小,既造成Egap减小?
4.另外热稳定性能以那些量做一个大概的判断呢?

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发表于 Post on 2019-4-30 04:52:45 | 只看该作者 Only view this author
cqu_xiaoq 发表于 2019-4-29 15:57
老师您好,我通过将掺杂的原子和其它原子定义成两个片段后,计算了DOS,PDOS,OPDOS这些,然后发现没法直接 ...

从图上看5单元时候HOMO共轭范围加大了,自然gap会减小
你可以计算不同聚合度的聚乙烯,也会看到链越长gap越小
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-4-29 15:57:20 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 cqu_xiaoq 于 2019-4-29 16:49 编辑
sobereva 发表于 2019-4-21 00:00
用Multiwfn做个PDOS图(看手册4.10节的例子),掺杂的原子和其它原子分别定义为两个片段,看具体是什么情况 ...

老师您好,我通过将掺杂的原子和其它原子定义成两个片段后,计算了DOS,PDOS,OPDOS这些,然后发现没法直接看出来Egap(L-H)变化的原因,只是看到有可能是片段间成键或者反键作用的影响,所以计算了Mayer键级,仍然按此模式定义这两个片段,发现能隙小的分子其键级反而大,成键作用应该更强,这个是衡量原子间成键强弱的,如何和这Egap联系起来呢?还请老师指导/另附计算2Unit,5Unit的DOS,分子轨道,键级图

2-H.png (56.84 KB, 下载次数 Times of downloads: 25)

2单元-HOMO

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-4-21 20:19:07 | 只看该作者 Only view this author
granvia 发表于 2019-4-21 10:11
对,就是将轨道投影到原子或分子片段上

感谢两位耐心的解答

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发表于 Post on 2019-4-21 10:11:25 来自手机 | 只看该作者 Only view this author
cqu_xiaoq 发表于 2019-4-20 21:15
你好,在请问一下,那个价带和导带的成分,你指的是什么呢,是轨道组成吗?

对,就是将轨道投影到原子或分子片段上

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发表于 Post on 2019-4-21 00:00:14 | 只看该作者 Only view this author
用Multiwfn做个PDOS图(看手册4.10节的例子),掺杂的原子和其它原子分别定义为两个片段,看具体是什么情况。这相当于轨道成分分析的直观化展现方式
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-4-20 21:15:09 | 只看该作者 Only view this author
granvia 发表于 2019-4-16 20:42
可以分析下PDOS以及价带和导带的成分

你好,在请问一下,那个价带和导带的成分,你指的是什么呢,是轨道组成吗?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2019-4-17 11:21:19 | 只看该作者 Only view this author
granvia 发表于 2019-4-16 20:42
可以分析下PDOS以及价带和导带的成分

好的,谢谢

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发表于 Post on 2019-4-16 20:42:21 来自手机 | 只看该作者 Only view this author
可以分析下PDOS以及价带和导带的成分

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