Electronic and structural properties of Möbius boron-nitride and carbon nanobelts
Notice bibliographique
Résumé
For the development of nanofilters and nanosensors, we wish to know the impact of size on their geometric, electronic, and thermal stabilities. Using the semiempirical tight binding method as implemented in the xTB program, we characterized Möbius boron-nitride and carbon-based nanobelts with different sizes and compared them to each other and to normal nanobelts. The calculated properties include the infrared spectra, the highest occupied molecular orbital (HOMO), the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO), the energy gap, the chemical potential, and the molecular hardness. The agreement between the peak positions from theoretical infrared spectra compared with experimental ones for all systems validates the methodology that we used. Our findings show that for the boron-nitride-based nanobelts, the calculated properties have an opposite monotonic relationship with the size of the systems, whereas for the carbon-based nanobelts, the properties show the same monotonic relationship for both types of nanobelts. Also, the torsion presented on the Möbius nanobelts, in the case of boron-nitride, induced an inhomogeneous surface distribution for the HOMO orbitals. High-temperature molecular dynamics also allowed us to contrast carbon-based systems with boron-nitride systems at various temperatures. In all cases, the properties vary with the increase in size of the nanobelts, indicating that it is possible to choose the desired values by changing the size and type of the systems. This work has many implications for future studies, for example our results show that carbon-based nanobelts did not break as we increased the temperature, whereas boron-nitride nanobelts had a rupture temperature that varied with their size; this is a meaningful result that can be tested when the use of more accurate simulation methods become practical for such systems in the future.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».