[发明专利]一种少电子多中心键晶体的设计方法及其获得的晶体在审
申请号: | 202111284066.4 | 申请日: | 2021-11-01 |
公开(公告)号: | CN114023398A | 公开(公告)日: | 2022-02-08 |
发明(设计)人: | 胡超权;周子剑;李晓春;朱嘉琦;郑伟涛 | 申请(专利权)人: | 吉林大学 |
主分类号: | G16C20/70 | 分类号: | G16C20/70;G16C60/00;C30B29/46;C30B28/12;C30B23/00 |
代理公司: | 北京和联顺知识产权代理有限公司 11621 | 代理人: | 徐冬冬 |
地址: | 130000 吉林*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电子 中心 晶体 设计 方法 及其 获得 | ||
1.一种少电子多中心键晶体的设计方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)计算候选晶体中阳离子和阴离子的离化度;
2)计算候选晶体中阳离子和阴离子的杂化度;
3)计算候选晶体中键的饱和度;
4)以离化度、杂化度、饱和度为坐标轴建立三维坐标系,标记出离化度、杂化度、饱和度满足筛选条件的区域,区域内的材料即为少电子多中心键晶体。
2.根据权利要求1所述的少电子多中心键晶体的设计方法,其特征在于:候选晶体的结构式为AxBy,其中A为Sn、Pb、Sb、Bi中的任意一种,B为Se或Te,化学计量比x、y取决于候选晶体的相结构。
3.根据权利要求2所述的少电子多中心键晶体的设计方法,其特征在于:候选晶体的相结构为菱方相时,则x=2,y=3;候选晶体的相结构为立方相时,则x=1,y=1。
4.根据权利要求3所述的少电子多中心键晶体的设计方法,其特征在于:步骤1)中,先通过式(I)来计算AxBy中A、B原子的s、p、d轨道半径;
式中,i=s,p,d;是与所计算轨道角动量l相关的参数,Z是与所计算原子核电荷数相关的参数;
再通过(II)来计算AxBy晶体的离化度Di,
式中,为AxBy中阳离子A的s、p、d轨道半径,为AxBy中阴离子B的s、p、d轨道半径,rA为阳离子共价半径,rB为阴离子共价半径。
5.根据权利要求3所述的少电子多中心键晶体的设计方法,其特征在于:步骤2)中,通过式(III)来计算AxBy晶体的杂化度Dc;
6.根据权利要求3所述的少电子多中心键晶体的设计方法,其特征在于:步骤3)中,通过式(IV)来计算AxBy晶体的饱和度Ds;
DS=CON8-NRule/CONactual (IV)
式中,CoN8-NRule为符合8-N规则的晶体结构中阳离子的配位数,CoNactual为实际晶体结构中阳离子的配位数。
7.根据权利要求1所述的少电子多中心键晶体的设计方法,其特征在于:步骤4)中,离化度的筛选条件为:2E-03<Di<1E-02。
8.根据权利要求1所述的少电子多中心键晶体的设计方法,其特征在于:步骤4)中,杂化度的筛选条件为:4E-03<Dc<6E-03。
9.根据权利要求1所述的少电子多中心键晶体的设计方法,其特征在于:步骤4)中,饱和度的筛选条件为:0.5≤Ds1。
10.一种由权利要求1-9任一项所述设计方法获得的晶体。
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