图 S1:使用 SCAN 函数获得的孤立五金刚烷分子的最低和最高占据分子轨道的模式分辨非谐波测量和电子-声子耦合能量 (EPCE)。上图:根据 100 K 下量子恒温分子动力学模拟获得的轨迹计算出的模式分辨非谐波测量。中图:使用冻结声子方法计算出的最低未占据分子轨道 (LUMO) 的模式分辨 EPCE。下图:使用冻结声子方法计算出的最高占据分子轨道 (HOMO)、HOMO-1 和 HOMO-2 能级的模式分辨 EPCE。
浆液电极通过将电解质中的活性材料颗粒加热而不是将其固定到当前的收集器中,从而提供了解决方案。这些颗粒在电场中移动,促进电气板之间的电荷转移。这种方法在小规模的低雷诺德数电池中显示出希望,但其大规模行为 - 尤其是湍流中的电子效应仍然知之甚少。了解在电场下粘度的变化对于扩大这些电池,尤其是在湍流方案中至关重要。
固体解决方案已被用来提高隔音材料的性能,改进的范围通常与所得的晶格参数紧密相关。因此,材料设计非常重要地描述了固体溶液(SSS)的组成依赖性晶格常数。但是,现有模型几乎无法再现组成和晶格常数之间通常非线性的关系。在此,我们通过考虑尺寸因子和电子效应,在虚拟晶体近似框架内提出了一个新模型。模型采用的输入与N -COMPONENT SYSTEM的基本亚置和N参照SSS的基本属性参数一样简单,然后可以预测系统中任何组合物的SS的晶格常数。使用从高吞吐量首先计算获得的数据集的系统验证,可用实验确定了我们模型对各种替代SSS的高可靠性和一般适用性。还讨论了模型的应用和局限性以及前景。预计该模型将加深对材料组成与材料特性之间关系的理解。
演讲者解决的激光过程包括:•无需模拟的微电源设备快速模式(传感器,医疗植入物和实验和IoT启动的硬件)•基于激光的转换和合成高质量,crys crys-crys-talline材料 - 能量收集,低功能的“多功能”工具•多功能的“多功能”设备,以及更大的电子效应,'Moore'Electional Electional Electional'Electiational''''Moores''''更多的电子''纳米 - 微尺度表面形态(细胞广告,定向流体流),科罗拉多州戈尔登市被选为工作场所,因为它是落基山脉的山麓地区的标志性城市,坐落在高峰山雪季节美国顶级冬季度假胜地的山麓地区。戈尔登市中心的玫瑰事件中心是城市中最古老的建筑之一。该场所提供了一种复杂的氛围,促进信息交换和网络的成功
摘要:高性能、低功耗至零功耗的压电传感器满足了小尺寸、低功耗柔性微电子系统日益增长的需求,在机器人与假肢、可穿戴设备、电子皮肤等领域有着广阔的应用前景。本文介绍了压电传感器的发展历程、应用场景和典型案例,总结了提高压电传感器性能的几种策略:(1)材料创新:从压电半导体材料、无机压电陶瓷材料、有机压电聚合物、纳米复合材料,到新兴的、有前景的分子铁电材料。(2)在压电材料表面设计微结构,增大压电材料在作用力下的接触面积。(3)在传统压电材料中添加化学元素、石墨烯等掺杂剂。(4)开发基于压电电子效应的压电晶体管。此外,还讨论了每种策略的原理、优缺点和挑战。此外,还预测了压电传感器的前景和发展方向。未来,电子传感器需要嵌入微电子系统中才能充分发挥作用。因此,本文最后提出了一种基于外围电路的提高压电传感器性能的策略。
天然 DNA 存储可实现细胞分化、进化、我们孩子的成长,并控制我们所有的生态系统。在这里,我们讨论了 DNA 存储的基本方面和该领域的最新进展,特别强调了可以利用的自然过程和解决方案。我们指出了受自然启发的高效 DNA 和核苷酸存储的新方法。几年之内,基于 DNA 的信息存储可能会成为当前电子数据存储系统的有吸引力且自然的补充。我们讨论快速和定向访问(例如启动子、增强子等 DNA 元素)、调控信号和调制(例如 lncRNA)以及集成的高密度存储和处理模块(例如染色体区域)。有实用的 DNA 存储可用于生物技术和人类遗传学。我们将 DNA 存储作为合成生物学的一种方法(例如光控核苷酸加工酶)。DNA 和 RNA 的天然聚合物为直接存储操作(读入、读出、访问控制)提供了许多功能。内置的并行性(许多分子在许多地方同时工作)对于快速处理信息非常重要。使用染色体存储、核酸处理以及聚合物材料科学中的生物学概念(如酶、石墨烯、纳米纤维素直至 DNA 花边、DNA 线和基于 DNA 的适体场效应晶体管中的电子效应)将开辟新的应用,并随着时间的推移(几十年)逐渐取代越来越多领域的传统信息存储方法。
摘要:主动位点及其结构敏感性的性质是有效催化剂理性设计的关键,但在异质催化中已经进行了近一个世纪的辩论。尽管Brønsted -evans -polanyi(BEP)以及线性缩放关系长期以来一直用于研究这种关系中的反应性,明确的几何形状和组成特性,这一事实阻止了其在支持催化剂的结构敏感性中的探索。在这项工作中,基于可解释的多任务符号回归和全面的第一原理数据集,我们发现了一个结构描述符,拓扑不足的数量由价电子数量和晶格常数介导,以成功地解决金属催化剂的结构敏感性。用于训练,测试和可传递性研究的数据库包括10种过渡金属,两个金属晶体学阶段和17个不同方面的20种不同化学键的破坏键屏障。所得的2D描述符组成结构项,反应能量项显示出非常准确的准确性,可以预测与对称性,键顺序和空间阻滞中不同化学键的数据集的反应障碍和概括性。理论是物理和简洁的,提供了一种建设性的策略,不仅是为了理解结构敏感性,而且还可以破译金属催化剂的纠缠几何和电子效应。所揭示的见解对于位点特异性金属催化剂的合理设计很有价值。■简介
伦敦学院,高尔街,伦敦,WC1E 6BT,英国# 通讯作者:d.duffy@ucl.ac.uk 摘要 预测材料在各种辐照场景下结构变化的能力将对许多科学和技术领域产生积极影响。现有的大型原子系统建模技术(如经典分子动力学)因忽略电子自由度而受到限制,这限制了它们的应用范围,即主要与原子核相互作用的辐照事件。另一方面,从头算方法包括电子自由度,但所需的计算成本限制了它们在相对较小的系统中的应用。旨在克服其中一些限制的最新方法发展基于将原子模型与电子能量连续模型相结合的方法,其中能量通过电子停止和电子-声子耦合机制在原子核和电子之间交换。这种双温度分子动力学模型使得模拟电子激发对具有数百万甚至数亿个原子的系统的影响成为可能。它们已被用于研究金属薄膜的激光辐照、金属和半导体的快速重离子辐照以及金属的中高离子辐照。在这篇综述中,我们描述了双温度分子动力学方法及其实施所需的各种实际考虑。我们提供了该模型在适应电子激发的多种辐照场景中的应用示例。我们还描述了在模拟中包括由于电子激发而引起的原子间相互作用的改变的影响所面临的挑战以及如何克服这些挑战。关键词辐射损伤;双温度模型;分子动力学;电子效应;激光辐照;快速重离子
摘要:在光激发钙钛矿材料中解开电子和热效应对于光伏和光电子应用至关重要,但由于其在时间和能量域中的相互交织的性质,因此仍然是一个挑战。在这项研究中,我们采用了温度依赖性的可变角度椭圆法,密度功能理论计算和宽带瞬态吸收光谱范围跨越可见至中深到深度 - 粉状物(UV)的Mapbbr 3薄膜的范围。使用深紫外线检测可以打开一个新的光谱窗口,该窗口可以探索布里鲁因区域内各种对称点的高能激发,从而促进了对紫外线频带的超快响应以及控制它们的基本机制的理解。我们的研究表明,光诱导的光谱特征非常类似于纯晶格加热产生的光谱特征,并且我们使用与衰减相关光谱和温度诱导的差异吸收的组合,在不同的延迟时间内脱离了相对的热和电子贡献及其在不同延迟时间的发展。结果表明,光诱导的瞬态具有显着的热起源,不能仅归因于电子效应。在光激发之后,随着载体(电子和孔)将其能量传递到晶格,热贡献从1 ps时的约15%增加到500 ps时的〜55%,随后降低到1 ns时的〜35 - 50%。这些发现阐明了荷载载体材料中的电荷载体和晶格之间的复杂能量交换,并提供了对光生荷载体的利用率有限的见解。
课程描述。有机化学原理及其在反应机理中的应用。详细介绍有机化学的理论和原理;有机化学中的键合和结构、立体化学、有机化学中的反应中间体和过渡态理论;动力学和热力学方法。还将强调通过计算化学探索这些概念。先决条件:CHM 2210、2211(或一年的本科有机化学)和 CHM 5224。教学大纲。以下教学大纲可能会更改。更新版本和阅读作业将在 Canvas 上提供(见下文)。这些章节参考了课程的主要教科书《高级有机化学:A 部分:结构和机制》,第五版》。将提供《有机化合物立体化学》(SOC)和《有机化学机理和理论》,第三版(MTOC)中的其他课程阅读材料。课程 #1 1 月 12 日课程介绍/概述。 1.1 分子结构和价键概念 第 2 节 1 月 14 日 1.2 分子轨道理论与方法 第 3 节 1 月 19 日 T1.1、T1.2、T1.3、键合主题 第 4 节 1 月 21 日 2.1 构型 第 5 节 1 月 26 日 SOC 4.1–4.6 对称性、点群 第 6 节 1 月 28 日 2.2-2.3 构象、分子力学 PS#1 DUE 第 7 节 2 月 2 日 2.4–2.6、T2.1、T2.2、T2.3 反应立体化学、立体电子效应 第 8 节 2 月 4 日 3.1、MTOC 2.3 热力学稳定性、Benson 基团加成性 PS #2 DUE 第 9 节 2 月 9 日 期中考试 I(第 1-3.1 章) 第 10 节 2 月 11 日 3.2 化学动力学 第 11 节 2 月16 3.3 热力学稳定性和反应速率 课堂 #12 二月 18 3.4–3.5 电子取代基效应、同位素效应 课堂 #13 二月 23 3.6 线性自由能关系 课堂 #14 二月 25 3.7–3.8 催化、溶剂效应 课堂 #15 三月 2 4.1 亲核取代机制 PS #3 DUE 课堂 #16 三月 4 4.2–4.3 结构和溶剂化效应、邻基效应 课堂 #17 三月 9 4.4、T4.1 碳正离子、石油加工中的碳正离子 PS #4 DUE 课堂 #18 三月 11 期中考试 II(第 3.2-4 章) 课堂 #19 三月 16 5.1–5.9 加成反应 课堂 #20 三月 18 5.10 消除反应 课堂 #21 三月23 6.1–6.5、T3.1 MTOC 3.3–3.4 碳氢化合物酸性、碳负离子和碳亲核试剂 第 22 课 3 月 25 日 7.1–7.7 羰基化合物 PS #5 DUE 第 23 课 3 月 30 日 8.1–8.6 芳香性 第 24 课 4 月 1 日 9.1–9.5 芳香取代 PS #6 DUE 第 25 课 4 月 6 日 期中考试 III(第 5-9 章) 第 26 课 4 月 8 日 10.1–10.6 协同周环反应 第 27 课 4 月 13 日 11.1-11.6 自由基的生成和表征、机理和反应 第 28 课 4 月 15 日 12.1–12.4 光化学、光化学反应 PS #7 DUE 第 29 课 4 月 20 日 期末考试 复习或补课 期末考试 4 月 27 日 期末考试(累计)星期二,4 月 27 日,上午 7:30 – 10:30 所需教材:Carey, FA; Sundberg, RJ 高级有机化学:第 A 部分:结构和机制,第五版;Springer:纽约,2007 年(ISBN 978-0-387-68346-1,平装本,Amazon.com,50.27 美元)。所需软件:Spartan,学生版(适用于 Macintosh 或 Windows)。波函数。wavefun.com(50 美元)https://www.wavefun.com/spartan-student-pricing 还有许多其他合适的免费软件应用程序可以替代它——尤其是针对 PC 平台。例如,NWChem https://nwchemgit.github.io/、ORCA https://cec.mpg.de/orcadownload/、HyperChem https://it.chem.ufl.edu/services/available-software/ 请参阅:https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_quantum_chemistry_and_solid-state_physics_software