Тема: Квантовохимические расчеты наноструктур на основе дисульфида вольфрама
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
I. Литературный обзор
1.1. Свойства объемного кристалл WS2
1.2. Получение и свойства монослоя WS2
1.3. Получение, структура и свойства нанотрубок на основе WS2 ...........9
II. Методическая часть
2.1. Методика квантовохимических расчетов
III. Обсуждение результатов
3.1. Сравнение результатов расчета свойств объемного кристалла WS2
с экспериментальными данными
3.2. Структура и фононные спектры монослоя WS2
3.3. Устойчивость нанотрубок на основе WS2
3.4. Частоты фононных колебаний и термодинамические свойства
нанотрубок на основе WS2
IV.Выводы
V. Благодарности.
VI.Список цитированной литературы
Приложения.....
📖 Введение
К настоящему времени выполнено достаточно много квантовохимических расчетов электронной структуры и устойчивости нанослоев и нанотрубок на основе дисульфида вольфрама. Тем не менее, практически отсутствуют как экспериментальные, так и теоретические данные относительно спектральных и термодинамических характеристик указанных систем. В данной работе выполнены квантовохимические расчеты фононных частот нанослоев и нанотрубок для последующего их использования при вычислении термодинамических свойств наноразмерных систем состава WS2.
Таким образом, в качестве объекта исследования был выбран дисульфид вольфрама WS2. Целью настоящей дипломной работы является теоретическое моделирование фононных спектров и термодинамических характеристик нанослоев и нанотрубок на основе дисульфида вольфрама. Для её достижения требовалось решить следующие задачи:
• Выбор базиса для квантовохимических расчетов WS2;
• Оптимизация структуры кристалла WS2 в выбранном базисе;
• Моделирование структуры свободного слоя WS2;
• Расчет фононных частот и термодинамических характеристик нанослоя WS2;
• Моделирование структуры нанотрубок на основе WS2;
• Расчет фононных частот и термодинамических характеристик нанотрубок на основе WS2.4
Рисунок 1. Слоистая структура графита и WS2. Графит образован слоями из атомов углерода, которые связаны между собой внутри одного слоя посредством ароматических связей. Кристалл WS2 состоит из слоев, каждый из которых представляет собой сэндвич из трех плоскостей состава S-W-S, связанных ковалентными тетраэдрическими связями W-S. Соседние плоскости серы удерживаются вместе слабыми ван-дер-ваальсовыми силами [3].
Дипломная работа состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, методической части, выводов, списка цитируемой литературы и приложения. Литературный обзор содержит описание экспериментальных и теоретических исследований нанослоя и нанотрубок. В методической части изложен метод моделирования нанотрубок.
✅ Заключение
• Установлено, что учет дисперсионной энергии необходим для корректного определения энергии образования нанослоев и нанотрубок в рамках неэмпирических расчетов;
• Полученные энергии сворачивания нанотрубок на основе WS2 убывают с ростом их диаметра обратно пропорционально квадрату его величины, что полностью согласуются с результатами предыдущих исследований;
• Впервые рассчитанные неэмпирически дисперсионные кривые фононных частот свидетельствуют о структурной устойчивости нанотрубок на основе дисульфида вольфрама;
• Проведенный впервые анализ температурных зависимостей термодинамических функций, полученных в результате неэмпирических расчетов, указывает на заметные отклонения термодинамических свойств нанотрубок от свойств монослоя: для теплоемкости при низких температурах, а для энтропии, наоборот, при высоких температурах;
• Впервые показано, что термический вклад в устойчивость нанотрубок на основе WS2 имеет заметную величину, особенно при малых диаметрах нанотрубок



