Ce protocole traite de la façon dont les approches empiriques potentielles peuvent être adaptées pour répondre à la prédiction raisonnable et raisonnable des propriétés structurelles et vibratoires des systèmes prototypiques de cellules solaires sensibilisées aux colorants. Ceci est important en raison de la réduction stupéfiante des approches de coûts de calcul avec la possibilité de diverses approches d’échantillonnage. Pour effectuer une simulation dynamique moléculaire, ouvrez le fichier logiciel DL_POLY simulation et utilisez le champ de force bien validé de Lopez, et al.
pour détendre la configuration du liquide ionique à température ambiante par le biais de potentiels empiriques. Ensuite, utilisez le champ de force Matsui-Akaogi, y compris la mobilité de la Titania dans le processus de relaxation pour modéliser l’anatase. Pour effectuer une optimisation de la géométrie avec un gradient conjugué minimisant le gradient relatif de terminaison de 0,0001, spécifiez l’optimisation dans le fichier de champ pendant 15 picosecondes avec un arrêt d’un temps femtoseconde à 300 Kelvin dans un ensemble NVT.
Pour exécuter DL_POLY sur le terminal, entrez DL_POLY. X.In le fichier de contrôle, spécifiez Nose-Hoover pour NVT et optez pour l’impression de trajectoire de vitesse de position chaque femtoseconde. Pour la surface de l’anatase, assurez-vous qu’elle est périodique le long des axes de laboratoire x et y projetant aux liquides ioniques à température ambiante une paire de surfaces parallèles avec un axe x de 21 angstroms et un axe y de 21 angstroms.
Assurez-vous que le système de cellules solaires sensibilisés à la teinture avec un solvant explicite est composé de 827 atomes. Pour le cas en vacuole, il devrait y avoir 347 atomes dans le système. Dans le fichier de champ pour les paramètres Lennard-Jones, appliquez Lorentz-Berthelot combinant les règles et entrez la moyenne arithmétique du radii Lennard-Jones et la moyenne géométrique des profondeurs du puits Lennard-Jones pour les champs de force empiriques dans la section inférieure du fichier de champ sous l’onglet interactions non collées.
Pour manipuler les électrostatiques à longue portée, appliquez la méthode Ewald à l’aide d’une longueur de coupure non collée de 10 angströms et définissez le paramètre réel de décomposition de l’espace pour la méthode Ewald dans le fichier de commande à environ 3,14 par longueur de coupure non collée. Sélectionnez ensuite le nombre de vecteurs d’ondes Ewald pour assurer une tolérance relative dans l’évaluation ewald d’une fois 10 à la cinquième négative dans le fichier de contrôle. Effectuer une série d’évaluations énergétiques potentielles avec un fichier REVCON rebaptisé config jusqu’à ce que la pression du système dans la sortie converge vers quelques pour cent pour sélectionner la durée de coupure non collée.
À partir du fichier historique, utilisez la vitesse diatomée Python séparée. py dans le terminal pour extraire les vitesses individuelles x, y et z à chaque étape. Pour calculer la fonction de corrélation automatique de vitesse, utilisez vacf151005.
py et entrez classical_dye_autocore. sh dans le terminal. La fonction de corrélation automatique de vitesse sera calculée pour tous les diatomées.
Pour calculer les spectres de la dynamique moléculaire, utilisez un Fourier Transform pondéré en masse de la fonction de corrélation automatique à vitesse atomique du colorant, utilisez Python MWPS. py et entrez run_all_4. sh dans le terminal.
Les spectres de puissance pondérés en masse seront calculés. Pour évaluer les ensembles de changements partiels dans les liquides ioniques de température ambiante pour la simulation dynamique moléculaire de base potentielle impériale pour une comparaison prête les uns avec les autres, préparez un tableau des charges documentaires et entrez ce tableau dans le format de fichier de champ pour DL-POLY. Pour calculer les charges liquides ioniques de température ambiante Mulliken, en moyenne plus de quatre points de la trajectoire de dynamique moléculaire ab-initio, re-normaliser et préparer un tableau des charges de la littérature et entrer le tableau dans le format de fichier sur le terrain pour DL-POLY.
Pour effectuer l’analyse EHT, en moyenne plus de quatre points de la trajectoire de dynamique moléculaire ab-initio tel que mis en œuvre dans le logiciel d’environnement d’exploitation moléculaire. Re-normaliser et préparer un tableau des frais de littérature et entrer sur le terrain dans le format de fichier sur le terrain pour DL-POLY. Ici, des motifs de liaison représentatifs des quatre ensembles de charge partiels différents après 15 picosecondes de dynamique moléculaire sont montrés.
Pour les charges dérivées de la littérature comme démontré, une interaction importante de liaison d’hydrogène avec un proton de surface peut être observée. Cependant, les trois ensembles de charge dérivés de la dynamique moléculaire ab-initio ne présentent pas une interaction coulombique aussi forte avec un proton de surface. En effet, la plus petite ampleur des charges partielles dans le cas dérivé de littérature comparée à ceux échantillonnés de diverses manières de la dynamique moléculaire d’ab-initio mène à moins d’ampleur du blindage de charge par rapport aux charges liquides ioniques partielles de température ambiante de plus grande ampleur.
Fait intéressant, l’ensemble de charge dérivé mulliken montre un certain pliage soutenu du colorant d’avoir un lien d’hydrogène important avec un atome d’oxygène de pontage à la surface de l’anatase. La charge de meilleure qualité s’adapte à partir de la dynamique moléculaire ab-initio conduire à des motifs de liaison N719 plus réalistes qui sont en accord avec pev basé sur la dynamique moléculaire Born-Oppenheimer avec dispersion Grimme-D3. Les résultats spectraux pondérés en masse de la fonction spectrale de la fonction de corrélation automatique de vitesse de dynamique ab-initio ont démontré un amas de pics spectroscopiques à la région de 300 à 400 centimètres.
Les principaux sommets présents dans les spectres classiques sont à 600 et 800 centimètres pour les charges dérivées de la littérature, 525 et 800 centimètres pour les charges Mulliken, 675, 810 et 900 centimètres pour les charges EHT, et 650, 800 et 900 centimètres pour l’ensemble de charge Hirshfeld. Assurez-vous de vérifier la structure initiale de la géométrie de la Titania dans toutes les directions. Pour optimiser, le champ de force peut être utilisé pour évaluer le potentiel empirique des spectres vibratoires comme prévu pour la dynamique moléculaire.
la dynamique moléculaire ab-initio est une stratégie efficace et prometteuse. L’utilisation de la dynamique moléculaire est également susceptible d’être importante dans la simulation permettant de colorant-sensibilisé prototype de cellules solaires
