Построение трехмерных изображений кристаллов WO3. Расчет плотности кристаллических фаз на основании структурных данных. Изучение сопоставления межатомных расстояний и координационных чисел атомов. Сравнительный структурный анализ поверхностей раскола.
«Информационные технологии (ИТ) - процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов.»[1] Процессы информатизации современного общества и тесно связанные с ними процессы информатизации всех форм деятельности характеризуются процессами совершенствования и массового распространения современных информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Слово "технология" имеет греческие корни и в переводе означает науку, совокупность методов и приемов обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов, изделий и преобразования их в предметы потребления.Цель курсовой работы - развитие навыков практического применения знаний, полученных студентами в ходе изучения дисциплины «Информационные технологии в твердотельном материаловедении». С учетом цели курсового проекта были сформулированы следующие основные задачи: а) освоение навыков визуализации и структурного анализа кристаллических веществ в программном пакете Materials Studio;Проблема заключается в том, что не существует единой системы поиска, базы данных, а также стандартизации формата данных. Текстовый поиск, который используется в курсовой работе, все еще остается основным методом обнаружения научной химической информации в Интернете.[3] Поэтому нужно убедиться, что в этом огромном море информации имеются стартовые точки, необходимые для эффективного решения научных поисковых задач в области химии стандартными методами. Задача "найти что-нибудь по заданной теме" почти всегда поддается решению. Стратегия серфинга заключается в охватывании сайтов государственных и академических химических организаций, сайтов университетов, а так же корпоративных сайтов.В соответствии с вариантом задания осуществлен поиск структурной информации для двух бинарных металл-оксидных фаз оксида вольфрама(VI) пространственной группы симметрии P4/ncc и Pbcn с использованием библиографических ссылок. На сайте «NIMS Materials Database (MATNAVI)»[5] был зарегистрирован аккаунт и осуществлен поиск структурной информации. С сайта «NIMS» скачаны файлы формата CIF для двух фаз оксида вольфрама(VI) пространственной группы симметрии P4/ncc и Pbcn. В программе «MS Modeling» модель атома отображается в виде узлов атомов в элементарной ячейке. Затем отображаем по 2 элементарные ячейки вдоль каждой кристаллографической оси, используя меню «Display Style», затем отображаем структуру кристалла в стиле «масштабированные сферы и стержни».Структура кристалла представляет собой множество октаэдров, и внутри каждого октаэдра межатомные расстояния равны. Координационное число W в кристалле ?-WO3 равно шести, а для O координационное число равно двум. Таблица 6 - Длины связей в кристалле ?-WO3 (Pbcn) Таблица 7 - Длины связей в кристалле ?-WO3 (P4/ncc)С помощью меню «Build > Surfaces > Cleave Surface» раскалываются плоскости по кристаллографическим координатам (100), (110), (111). Подбирается параметр «Top», который смещает плоскость раскола по нормали к поверхности, так, чтобы поверхность раскола проходила через атомы металла. Разорванные связи насыщаются OH-группами: через команду «Cap bonds on > Both > face with O» - связи насыщаются атомами кислорода, далее избавляемся (удаляем вручную) от пероксидных структур, содержащих связи O-O. Далее измеряем расстояние между несколькими OH-группами в ячейке и за ее пределами с помощью меню «Measure/change > Distance». После оценивается концентрацию гидроксильных групп на поверхности плоскости раскола путем отношения количества групп, приходящихся на одну элементарную ячейку к площади элементарной ячейки.В ходе выполнения работы был осуществлен поиск структурной и библиографической информации по объекту анализа с использованием различных средств в сети Интернет.
6. Сопоставление межатомных расстояний и координационных чисел атомов
7. Сравнительный структурный анализ поверхностей раскола
Выводы
Список использованных источников
Введение
«Информационные технологии (ИТ) - процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов.»[1]
Процессы информатизации современного общества и тесно связанные с ними процессы информатизации всех форм деятельности характеризуются процессами совершенствования и массового распространения современных информационных и коммуникационных технологий (ИКТ). Подобные технологии активно применяются и в твердотельном материаловедении. Современный студент, научный деятель, а также работник должен не только обладать знаниями в области ИКТ, но и быть специалистом по их применению в своей профессиональной деятельности. [2]
Слово "технология" имеет греческие корни и в переводе означает науку, совокупность методов и приемов обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов, изделий и преобразования их в предметы потребления. Современное понимание этого слова включает и применение научных и инженерных знаний для решения практических задач. В таком случае информационными и телекоммуникационными технологиями можно считать такие технологии, которые направлены на обработку и преобразование информации. [2]
В данной курсовой работе будет проведена обработка информации, полученная путем поиска в сети интернет с учетом библиографических ссылок и варианта задания. А так же построение трехмерных изображений кристаллических решеток оксида вольфрама и обработка полученной информации с помощью программного пакета Material Studio.
Вывод
В ходе выполнения работы был осуществлен поиск структурной и библиографической информации по объекту анализа с использованием различных средств в сети Интернет. Эти данные в дальнейшем использовались для визуализации и структурного анализа кристаллических веществ в программном пакете Materials Studio; построены 3D изображения кристаллов оксида вольфрама пространственной группы изомерии Pbcn и P4/ncc; проведен сравнительный структурный анализ для построенных плоскостей раскола.
В заключение были представлены результаты библиографического поиска в виде реферата. Таким образом, я считаю, что сформулированные в соответствии с заданием цели и задачи, в рамках курсовой работы были успешно выполнены.
Список литературы
1. Vogt T. The High-Temperature Phases of WO3 / Vogt T., Woodward P.M., Hunter B.A. // J. Solid State Chem. Academic Press, 1999. Vol. 144, № 1. P. 209-215.
2. Dryzek J. Positron annihilation and Seebeck effect studies on silver-doped and oxygen-deficient tungsten trioxide / Dryzek J. [et al.] // J. Phys. Condens. Matter. 1992. Vol. 4, № 5. P. 1399-1406.
3. Bonnet J.P. Propriйtйs йlectriques du trioxyde de tungstиne a proximitй de sa composition stoechiomйtrique. Influence des conditions thermodynamiques de prйparation et phйnomиnes de trempe / Bonnet J.P. [et al.] // J. Solid State Chem. Academic Press, 1981. Vol. 40, № 3. P. 270-279.
4. Sawada S. Thermal and Electrical Properties of Tungsten Oxide (WO3) / Sawada S. // J. Phys. Soc. Japan. The Physical Society of Japan, 1956. Vol. 11, № 12. P. 1237-1246.
5. Salje E. The orthorhombic phase of WO3 / Salje E. // Acta Crystallogr. Sect. B. 1977. Vol. 33, № 2. P. 574-577.
6. Szilбgyi I.M. WO3 photocatalysts: Influence of structure and composition / Szilбgyi I.M. [et al.] // J. Catal. 2012. Vol. 294. P. 119-127.
7. Fujioka Y. Structural Properties of Pure and Nickel-Modified Nanocrystalline Tungsten Trioxide / Fujioka Y. [et al.] // J. Phys. Chem. C. American Chemical Society, 2012. Vol. 116, № 32. P. 17029-17039.
8. Regragui M. Electrical and optical properties of WO3 thin films / Regragui M. [et al.] // Thin Solid Films. 2001. Vol. 397, № 1. P. 238-243.
9. Enesca A. High crystalline tungsten trioxide thin layer obtained by SPD technique / Enesca A. [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. 2006. Vol. 26, № 4-5. P. 571-576.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
