【技术实现步骤摘要】
本专利技术二维材料的设计与应用，具体涉及一种二维层状janus材料的仿真设计方法。
技术介绍
1、近年来，二维janus材料由于其合适的带隙位置、光生电子和空穴的快速迁移、高比表面积以及固有电场引起的增强的气敏性，被证明是潜在的水分离光催化剂。与传统二维材料相比，2d janus材料由于其原子结构的面外对称被打破，因此会有许多奇特的物理性质，而这些物理性质使得材料在传感器、催化剂、光电子学、自旋电子学、压电应用和电池阳极材料等方面得到应用。
2、由于实验的不确定性和实验条件的限制，想要发现新型二维janus材料将是一个复杂而漫长的过程；但是理论计算可以通过仿真设计一种新材料，计算其性质来发现新型二维janus材料；从而为实验研究提供指导和理论依据，减少实验过程中的盲目性；但是，在通过理论构建计算的过程中，如何构建得到一个简单易操作的，重复性好并且准确率高的二维层状janus材料是现在研究二维janus材料中一个较大的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种二维层状janus材料的仿真设计方法，以二维mosi2n4单胞为基础，将结构中mo、si、n元素分别进行同族元素的替换，将上下两层的si元素替换为不相同的第四主族的元素，从而得到二维层状janus仿真材料，在整个过程中不涉及化学药品，不会产生污染；同时成本低，操作简单易于实现，重复性好并且准确率高，能为后续的实验提供有价值的理论研究基础。
2、为了达到上述技术效果，本专利技术是通
3、s1：利用模拟软件对mosi2n4晶体结构进行初步构建；
4、s2：将mosi2n4单胞结构导入到结构设计软件中，并调整原胞结构的真空层至保证在后续的设计中不受上下层的周期性影响；
5、s3：将s2结构中的n元素替换为第五主族的元素；
6、s4：将s3中替换后得到的结构中的mo元素替换为其他的第四、五、六副族元素；
7、s5：将s4中的上、下两层si元素替换为不相同的第四主族元素，使其在结构上符合janus材料的特性；
8、s6：将s5得到的结构利用vasp软件进一步进行优化设计，得到二维层状janus仿真材料；具体优化步骤如下：
9、s6.1：采用超软赝势来描述电子-离子间相互作用，交换-关联泛函采用局域密度近似描述，布里渊区k点采样采用monkhorst-pack方案，对结构进行优化；
10、s6.2：所述s6.1中结构优化主要参数的精度设置为：平面波截止能设置为650ev，布里渊区k点选取为8×8×1，同时设置其几何结构的能量和力的收敛容差分别小于10-6ev和
11、本专利技术的有益效果是：
12、本专利技术从微观尺度将理论计算与实验相结合，通过构建模型，采用理论模拟的方法能够深入原子量级对复杂体系进行研究，本专利技术以二维mosi2n4单层原胞结构为原型，构建新型二维层状janus材料的结构，在构建得到结构符合janus材料的特性的janus材料之后，利用vasp软件进一步进行优化设计，优化时采用超软赝势来描述电子-离子间相互作用，交换-关联泛函采用局域密度近似描述，布里渊区k点采样采用monkhorst-pack方案，对结构进行优化最终得到，二维层状janus仿真材料。本专利技术的理论模拟的方法不但操作简单、成本低、准确性高且重复性好，还能为后续的实验提供有价值的理论研究基础。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种二维层状Janus材料的仿真设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种二维层状Janus材料的仿真设计方法，其特征在于，所述S6中：
【技术特征摘要】
1.一种二维层状janus材料的仿真设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫翠霞，邱什，杨婷，杜澳，唐杨浩，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
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