2.1.3. Программное обеспечение TubeGen
Файлы описания углеродных нанотрубок в работе генерируются при помощи программного обеспечения TubeGen версии 3.3. Online-интерфейс программы дает возможность получить свернутые решетки атомов в форматах программных комплексов WIEN 97 или Gaussian, а также в базовых картезианских координатах. TubeGen также позволяет выводить информацию о хиральности, длинах связей и радиусах сгенерированных нанотрубок.
Возможности ПО TubeGen позволяют генерировать не только углеродные, но и нанотрубки, состоящие из разных атомов с заданным межатомным расстоянием (например, из атомов бора и азота), а также кристаллы кремния, германия и алмаза.
Для комплекса программ Gaussian следует использовать периодические граничные условия (задать трансляционный вектор). Пример ОУНТ, сгенерированной при помощи TubeGen и открытой для просмотра в программе GaussView (входящей в комплекс Gaussian) приведен на рис. #.
|
Рис. #. Пример ОУНТ (3, 5) в окне просмотра GaussView. Красной линией обозначена ось нанотрубки, длиной одного трансляционного вектора (в данном случае 2.987 нм). |
2.1.4. Файлы заданий в Gaussian
В среде моделирования Gaussian задания для расчета задаются в формате так называемых job-файлов. Ниже приводится пример job-файла для расчета ширины запрещенной зоны УНТ (8, 0).
Таблица 7. Пример файла расчета в среде Gaussian.
Строки job-файла |
Цель строки |
Секция 0-link команд |
|
%chk=CNT_8_0_1_SRC.chk |
Задается имя файла контрольной точки, что позволяет продолжить прерванный расчет и расширить выводимые результаты. |
%mem=50MW |
Выделяется максимальный объем RAM. 1 MW = 8388608 байт. |
%nproc=1 |
Работа выполняется на одном процессоре |
Секция маршрута (route-section) |
|
#p pbepbe/6-31g/auto iop(5/103=2) |
#P – вывод дополнительной информации, в частности ширины запрещенной зоны. PBEPBE – приближение для расчета. 6-31G – базис Поупла. Iop(5/103=2) – вывести энергию орбиталей. |
Пустая строка |
|
Заголовок |
|
(8,0) Nanotube, not replicated |
Заголовок |
Пустая строка |
|
Описание молекулы |
|
0 1 |
Заряд и мультиплетность |
C 9.14888700 6.00000000 1.77803450 C 9.14888700 6.00000000 0.35703450 ………………………………………… C 8.90919200 4.79497300 3.91296550 C 8.90919200 4.79497300 2.49196550 |
Задаются атомы и их координаты в z – матрице |
Описание размеров элементарной ячейки (при использовании PBC) |
|
Tv 0.00000000 0.00000000 4.27000000 |
Трансляционный вектор нанотрубки. Поскольку ОУНТ – одноразмерный объект, используется один вектор трансляции, направленный вдоль оси трубки. |