.gtr-container-a1b2c3d4 { font-family: Verdana, Helvetica, "Times New Roman", Arial, sans-serif; color: #333; line-height: 1.6; padding: 16px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; } .gtr-container-a1b2c3d4 .gtr-heading-main { font-size: 18px; font-weight: bold; margin-bottom: 16px; text-align: center; color: #1a1a1a; } .gtr-container-a1b2c3d4 .gtr-heading-section { font-size: 18px; font-weight: bold; margin-top: 24px; margin-bottom: 12px; color: #1a1a1a; } .gtr-container-a1b2c3d4 .gtr-heading-subsection { font-size: 16px; font-weight: bold; margin-top: 20px; margin-bottom: 10px; color: #1a1a1a; } .gtr-container-a1b2c3d4 p { font-size: 14px; margin-bottom: 16px; text-align: left !important; color: #333; word-break: normal; overflow-wrap: break-word; } .gtr-container-a1b2c3d4 ul, .gtr-container-a1b2c3d4 ol { margin-bottom: 16px; padding-left: 0; list-style: none !important; } .gtr-container-a1b2c3d4 li { font-size: 14px; margin-bottom: 8px; position: relative; padding-left: 2em; color: #333; line-height: 1.6; list-style: none !important; } .gtr-container-a1b2c3d4 ul li::before { content: "•" !important; position: absolute !important; left: 0 !important; color: #007bff; font-size: 1.2em; line-height: 1; top: 0.1em; } .gtr-container-a1b2c3d4 ol { counter-reset: list-item; } .gtr-container-a1b2c3d4 ol li::before { content: counter(list-item) "." !important; position: absolute !important; left: 0 !important; color: #007bff; font-weight: bold; width: 1.5em; text-align: right; line-height: 1; top: 0.1em; } .gtr-container-a1b2c3d4 .highlight { padding: 16px; border-left: 3px solid #007bff; margin: 16px 0; color: #333; } .gtr-container-a1b2c3d4 b { font-weight: bold; } .gtr-container-a1b2c3d4 i { font-style: italic; } @media (min-width: 768px) { .gtr-container-a1b2c3d4 { padding: 24px 40px; max-width: 960px; margin: 0 auto; } .gtr-container-a1b2c3d4 .gtr-heading-main { font-size: 20px; } .gtr-container-a1b2c3d4 .gtr-heading-section { font-size: 18px; } .gtr-container-a1b2c3d4 .gtr-heading-subsection { font-size: 16px; } .gtr-container-a1b2c3d4 p, .gtr-container-a1b2c3d4 li { font-size: 14px; } }
Yeni optik veya elektronik özelliklere sahip yeni bir malzeme arayan bir malzeme bilimcisi olduğunuzu hayal edin. Geleneksel olarak, bu, binlerce araştırma makalesini incelemeyi veya kapsamlı laboratuvar deneyleri yapmayı gerektirirdi. Ancak, kristal yapıları, elektronik özellikleri ve optik karakteristikleri dahil olmak üzere malzemeler hakkında doğrulanmış hesaplamalı veriler sağlayan kapsamlı bir veritabanı olsaydı ne olurdu? Materials Project tam olarak böyle bir platformdur ve araştırmacılara keşfi hızlandırmak için güçlü bir araç sunmaktadır. Bu makale, veritabanından bir vaka çalışmasına girmektedir: ortorombik baryum klorür (BaCl₂).
BaCl₂: Çok Yönlü Bir Kimyasal Bileşik
Baryum klorür (BaCl₂), hem laboratuvar hem de endüstriyel ortamlarda yaygın olarak kullanılan bir kimyasal bileşiktir. Renksiz kristaller halinde görünür, suda oldukça çözünür ve orta derecede toksisite gösterir. Malzeme biliminde BaCl₂, diğer baryum bazlı bileşiklerin sentezi için bir öncü görevi görür. Eşsiz kristal yapısı ve optik özellikleri de onu öz araştırma ilgi alanı haline getirmektedir.
Materials Project Veritabanında BaCl₂
Materials Project veritabanı (giriş kimliği: mp-23199), BaCl₂ hakkında kristal yapısı, elektronik özellikleri ve optik davranışı dahil olmak üzere ayrıntılı hesaplamalı veriler sağlar. Aşağıda, bu girişten temel özellikleri analiz ediyoruz.
1. Kristal YapıStandart koşullarda, BaCl₂, uzay grubu ile ortorombik bir kristal yapısı benimserPnma
- (62). Bu yapı, üç karşılıklı dik eksen (a, b, c) ve belirli simetri işlemleri içerir. Birim hücre parametreleri şunlardır:a
- = 4.77 Åb
- = 7.92 Åc
- = 9.52 Å
- Açılar (α, β, γ) = 90°
Hacim = 359.81 ų
Veritabanı ayrıca birim hücre içindeki atomlar için kesirli koordinatlar sağlar:Baryum (Ba):
4c Wyckoff konumu (¼, 0.248672, 0.882972)Klor (Cl):
(¼, 0.028387, 0.170834) ve (¾, 0.356327, 0.070447) konumlarında iki 4c konumu
Wyckoff konumları, simetriye eşdeğer atomik bölgeleri belirtir. Koordinatlar, her bir atomun birim hücre içindeki göreceli konumunu tanımlar—örneğin, baryum a-ekseni uzunluğunun dörtte birinde bulunur.
- 2. Kristalografik Ayrıntılar
- Kristal sistemi: OrtorombikUzay grubu sembolü:
- PnmaNokta grubu:
- mmm
- Yoğunluk: 3.84 g/cm³
Oksidasyon durumları: Ba²⁺, Cl⁻
3. Koordinasyon Ortamı
BaCl₂'deki baryum iyonları, dokuz klor atomu tarafından koordine edilir ve üç kare yüzlü kapaklı bir üçgen prizma (TPRS-9 geometrisi) oluşturur. 1.123'lük sürekli simetri ölçüsü (CSM), ideal bir polihedron ile yakın hizalamayı gösterir.
- 4. Elektronik ve Optik ÖzelliklerBant yapısı:
- Görselleştirmeler, iletkenlik ve ışık emilimi hakkında bilgi veren elektron enerji dağılımlarını gösterir.Bant aralığı:
- GGA ile hesaplanan bant aralığı, optik emilim aralıklarını etkileyen elektronik geçişler için enerji eşiğini belirler.Optik metrikler:
Emilim katsayıları, dielektrik fonksiyonları ve yansıtma verileri, elektromanyetik radyasyonla etkileşimi tahmin eder.
5. Taşıma Özellikleri
Elektronların ve deliklerin etkin kütleleri, yük taşıyıcı hareketliliğini ölçer ve daha düşük değerler daha iyi iletkenliği gösterir.
- 6. Ek Metrikler
- Dışbükey kabuğun üzerindeki enerji (sentetik kararlılık)
- Tahmini erime noktası
Sentez durumu (deneysel olarak doğrulanmış veya tahmin edilmiş)
Materials Project'in Değeri
- Bu platform, araştırmacıları şu yollarla güçlendirir:
- Merkezi veriler aracılığıyla malzeme aramalarını hızlandırmak
- Deneylere rehberlik etmek için özellik tahminlerini etkinleştirmek
Hesaplamalı tarama yoluyla yeni malzemelerin keşfini kolaylaştırmak
Sonuç