高压下有机材料的性质研究及晶体结构库网站搭建

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本文分为两部分,在第一部分中介绍了晶体材料的发展以及对晶体在高压下的相变研究,着重介绍了理论基础和计算方法,包括对2-甲基-2H-萘并[1,8-de]三嗪在0 GPa-250 GPa的压力范围内的结构、电子和吸收性质进行了详细的研究(下文简称2-methyl晶体)。众所周知,对于固体高能材料在高压下微观特性的研究一直是一项具有挑战性的任务,采用实验的方式研究材料需要相对苛刻的条件,因此使用计算机模拟高压下材料的性质有更强的简便性和实用性。本文采用密度泛函理论(DFT)对0 GPa-250 GPa压力下晶体的晶格常数、键长和键角等性质进行计算并对变化趋势进行了详细的分析。最终结果表明,2-methyl晶体在压缩下产生了复杂的转变,主要的结构转变发生在90 GPa和210 GPa的压力下,并且原子之间出现反复的形成和断开。而在100 GPa-200 GPa之间2-methyl的晶格常数、键长和键角的曲线几乎不变,表明在特定压力区域结构稳定。另外,2-methyl结构中a,c方向比b方向更加稳定,这表明晶体具有各向异性。最后,根据晶体的吸收光谱可以看出随着压力的增加2-methyl具有相对较高的光学活性,并且在90 GPa和210 GPa时也分别观察到两种明显的结构转变。在实际晶体研究学习的过程中,由于国内登录外网网站有一定的阻碍,导致查阅外文文献以及相关晶体结构资料的收集和下载缺乏便捷性,为了课题组成员能将收集到的文献资料和图片共享,方便根据晶体的性质搜索筛选出相关的文献,快速掌握晶体材料特性,我们搭建了晶体结构库网站。在本文第二部分中,重点介绍了网站搭建所需要使用的技术以及实现的功能,接着介绍了相关功能的使用,包括为了资料的保密性设置的登录注册模块和权限模块,将文献图片上传到云服务器方便在线分类浏览,通过内置的搜索引擎根据关键字快速筛选出相关晶体的资料等等功能。晶体结构库网站不仅能在线共享学习资料,还使得课题组成员能够抛开相对繁琐的文献搜索和下载等步骤,可以全身心的投入到相关课题的研究中,具有一定的实用性。
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