Hãy tưởng tượng bạn là một nhà khoa học vật liệu đang tìm kiếm một vật liệu mới với các tính chất quang học hoặc điện tử cụ thể.điều này sẽ liên quan đến sàng lọc hàng ngàn bài báo nghiên cứu hoặc tiến hành các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm rộng rãiNhưng nếu có một cơ sở dữ liệu toàn diện cung cấp dữ liệu tính toán xác minh về vật liệu bao gồm cấu trúc tinh thể, tính chất điện tử và đặc điểm quang học?Dự án vật liệu chính xác là một nền tảng như vậy., cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ mạnh mẽ để tăng tốc phát hiện.
BaCl2: Một hợp chất hóa học đa năng
Barium clorua (BaCl2) là một hợp chất hóa học được sử dụng rộng rãi trong phòng thí nghiệm và công nghiệp. Nó xuất hiện dưới dạng tinh thể không màu, hòa tan trong nước và có độc tính vừa phải.Trong khoa học vật liệu, BaCl2 phục vụ như một tiền chất để tổng hợp các hợp chất dựa trên barium khác. Cấu trúc tinh thể độc đáo và tính chất quang học của nó cũng làm cho nó trở thành một chủ đề quan tâm nghiên cứu nội tại.
BaCl2 trong cơ sở dữ liệu dự án vật liệu
Cơ sở dữ liệu Dự án Vật liệu (đăng nhập ID: mp-23199) cung cấp dữ liệu tính toán chi tiết về BaCl2, bao gồm cấu trúc tinh thể, tính chất điện tử và hành vi quang học.chúng tôi phân tích các tính năng chính từ mục này.
1. Cấu trúc tinh thể
Ở điều kiện tiêu chuẩn, BaCl2 áp dụng cấu trúc tinh thể orthorhombic với nhóm không gianPnma(62) Cấu trúc này có ba trục thẳng đứng lẫn nhau (a, b, c) và các hoạt động đối xứng cụ thể.
- a= 4,77 Å
- b= 7,92 Å
- c= 9,52 Å
- Các góc (α, β, γ) = 90°
- Khối lượng = 359,81 Å3
Cơ sở dữ liệu cũng cung cấp tọa độ phân số cho các nguyên tử trong tế bào đơn vị:
Barium (Ba):4c Vị trí Wyckoff ở (1⁄4, 0.248672, 0,882972)
Chlor (Cl):Hai vị trí 4c tại (1⁄4, 0.028387, 0.170834) và (3⁄4, 0.356327, 0.070447)
Vị trí Wyckoff biểu thị các vị trí nguyên tử tương đương đối xứng. Các tọa độ mô tả vị trí tương đối của mỗi nguyên tử trong tế bào đơn vị. Ví dụ, bari nằm ở một phần tư chiều dài trục.
2. Chi tiết về tinh thể học
- Hệ thống tinh thể: Orthorhombic
- Biểu tượng nhóm không gian:Pnma
- Nhóm điểm:ừm
- Mật độ: 3,84 g/cm3
- Các trạng thái oxy hóa: Ba2+, Cl−
3. Phối hợp Môi trường
Các ion bari trong BaCl2 được phối hợp bởi chín nguyên tử clo, tạo thành một lăng kính tam giác ba mặt vuông (Hình học TPRS-9).123 chỉ ra sự liên kết chặt chẽ với một đa diện lý tưởng.
4Các tính chất điện tử và quang học
- Cấu trúc dải:Các hình ảnh hiển thị phân phối năng lượng electron, thông báo tính dẫn và hấp thụ ánh sáng.
- Bandgap:GGA tính toán bandgap xác định ngưỡng năng lượng cho các chuyển đổi điện tử, ảnh hưởng đến phạm vi hấp thụ quang học.
- Điểm số quang học:Các hệ số hấp thụ, các hàm điện môi và dữ liệu phản xạ dự đoán tương tác với bức xạ điện từ.
5. Tài sản vận chuyển
Các khối lượng hiệu quả của các electron và lỗ đo lường tính di động của người mang điện tích, với các giá trị thấp hơn cho thấy độ dẫn tốt hơn.
6Các số liệu bổ sung
- Năng lượng trên thân hình tròn (khả năng ổn định tổng hợp)
- Điểm nóng chảy dự đoán
- Tình trạng tổng hợp (được xác minh hoặc dự đoán bằng thí nghiệm)
Giá trị của dự án vật liệu
Nền tảng này giúp các nhà nghiên cứu:
- Tăng tốc độ tìm kiếm tài liệu thông qua dữ liệu tập trung
- Cho phép dự đoán thuộc tính để hướng dẫn các thí nghiệm
- Tạo thuận lợi cho việc phát hiện các vật liệu mới thông qua sàng lọc tính toán
Kết luận
Dự án vật liệu minh họa cách khoa học vật liệu tính toán có thể biến đổi luồng công việc nghiên cứu. Bằng cách phân tích cấu trúc và hồ sơ điện tử của BaCl2,Các nhà khoa học đạt được những hiểu biết mà nếu không sẽ đòi hỏi phải thử nghiệm rộng rãiNghiên cứu trường hợp này nhấn mạnh vai trò của cơ sở dữ liệu trong việc thúc đẩy đổi mới vật liệu.