Un blog que habla de nanotecnología.

Hola quiero dales la dirección de un sitio que encontré hace poco. Este blog tiene algunos artículos relacionados con la nanotecnología.

http://valdiviaarmillon.blogspot.com

Gaussian03… Mensajes durante la ejecución.

A continuación doy una lista de los mensajes que se obtienen en el archivo de salida durante la ejecución de una corrida en Gaussian 03.

Si alguien nota una mala traducción, hagamelo notar.

LO inicializa el programa y controla el overlaying
L1 Procesa la ruta, construye la ruta de links a utilizar e inicializa el archivo scratch.
L101 Lee el titulo y las especificaciones de la molecula.
L102 Optimizacion FP.
L103 Berny optimization a un minimo y un estado de trransicion, busqueda de estados de transición
L105 MS optimización
L106 Diferenciación numérica de fuerzas/ dipolos para obtener polarizabilidades/hiperpolarizabilidades
L107 Busqueda de estado de transicion LST
L108 Scan de superficie de energía potencial
L109 Optimizacion Newton-Raphson
L110 Diferenciación numérica doble de energías para producir frecuencias
L111 Doble diferenciación numérica de la energía para calcular polarizabilidades/hyperpolarizabilidades
L113 Optimización EF usando gradientes analíticos
L114 Optimización numérica EF (usando solo energías)
L115 IRC (Ruta de reacción)
L116 Campo de reacción autoconsistente (SCRF)
L117 Post-SCF SCRF
L118 Cálculo de trayectorias
L120 controla los cálculos tipo ONIOM
L121 Cálculos de ADMP
L122 cálculos de counterpoise
L202 Reorientando coordenadas, calcular simetría y checar variables
L301 Genera información del set base
L302 Calcula integrales de Overlap, cinética y potencial
L303 Calcula integrales multipolares
L308 Calcula velocidad de dipolo e integrales Rxnabla
L310 Calcula integrales bielectrónicas spdf en una forma primitiva
L311 calcula integrales bielectrónicas sp
L314 Calcula integ bielectrónicas spdf
L316 Imprimir integrales bielectrónicas
L319 Calcula integrales unielectrónicas para acoplamiento spin-orbita
L401 Forma el inicial MO guess
L402 Realiza cálculos mecánica molecular y semiempíricos
L405 Inicia un cálculo MCSCF
L502 Resuelve las ecuaciones SCF (conven., UHF y RHF, métodos directos, SCRF)
L503 Resuelve las ecuaciones SCF usando minimización directa
L506 Realiza cálculos ROHF y GVB-PP
L508 Cuadráticamente converge el programa SCF.
L510 MC-SCF
L601 Analisis poblacionales y analisis (incluye momentos multipolares)
L602 Propiedades unielectrónicas (potenciales, campos y gradientes)
L604 Evalua los orbitales moleculares o densidad sobre la densidad de un punto.
L607 Análisis de NBO
L608 Energias DFT no interactivos
L609 Propiedades de átomos en moléculas
L701 Primeras o segundas derivadas de las integrales uni-electrónicas
L702 Primeras o segun. derivadas (sp) de 2-electrón.
L703 Primeras o segun. derivadas (spdf) de 2-electrón.
L716 Procesa información para frecuencias y optimización
L801 Inicia la transformación de las integrales 2-electrónicas
L802 Realiza la transformación de integrales (N al cubo en el core)
L804 Transfromación de integrales
L811 Transforma las derivadas de las integrales y calcula su contribución a las segundas derivadas MP2
L901 Integrales 2-electrónicas antisimétricas
L902 Determina la estabilidad de la función de onda Hartree-Fock
L903 MP2 viejo en el core
L905 MP2 complejo
L906 MP2 semidirecto
L908 OVGF (capa cerrada)
L909 OVGF (capa abierta)
L913 Calcula energias post-SCF y términos del gradiente
L914 CI- singles, RPA y estados excitados ZINDO; estabilidad SCF
L915 Calcula cantidades de 5to. orden (para MP5, QCISD(TQ) and BD(TQ)
L916 MP4 viejo y CCSD
L918 reoptimiza la función de onda
L1002 Resuelve iterativamente las ecuaciones de CPHF; calcula varias propiedades incluyendo NMR
L1003 Resuelve iterat. las ecuaciones CP-MCSCF
L1014 Calcula analiticamente las segundas derivadas de estados singulete CI
L1101 calcula las derivadas de las integrales unielectronicas
L1102 Calcula dipole derivatives integrals
L1110 Derivadas de las integ. bielectrónicas, contribución a Fx
L1111 2 PDM y derivadas post SCF
L1112 Segundas derivadas MP2
L9999 Finaliza el cálculo y la salida

Coordenadas de un nanotubo.

Existen programas en la red que permiten obtener las coordenadas de un nanotubo, por ejemplo está el programa de Shigeo Maruyama:

http://www.photon.t.u-tokyo.ac.jp/~maruyama/nanotube.html

Espero les sea de ayuda.

C60 unido a metales de transición.

El C60 unido a metales de transición forma sistemas que han sido ampliamente estudiados para la adsorción de Hidrógeno, http://www.ncnr.nist.gov/staff/taner/h2/tubec60tihx.html

A continuación les muestro los 4 posibles sitios a los que se puede enlazar el Ti. En los resultados preliminares que tengo, no es posible que el Ti se una a la cara hexagonal del C60.

Sitios:

a) Al enlace llamado [5,6], es decir al enlace que une un pentágono y un hexágono.

b) Enlace [6,6]

c) A la cara pentagonal.

d) A la cara hexagonal.

C20, isómero con simetría Ih?

Ya se ha publicado que el fullereno compuesto solamente por anillos pentagonales es posible (C20). En el caso del C6O el isómero más simétrico con simetría Icosaedral (Ih) posee pentágonos y hexágonos y al optimizarlo usando Gaussian03 se encuentra que es estable (no se obtienen frecuencias negativas o complejas). Sin embargo el C20 y su isómero de simetría icosaedral no se logra optimizar en Gaussian03 usando B3LYP y una base 6-31g(d). En su lugar el isómero que se logra optimizar es uno que ha disminuido su simetría (C2h). La pregunta sería si alguien tiene una referencia a un artículo que muestre un C20 optimizado con simetría Ih.

tlahuicef@yahoo.com

Nanotubo compuesto de C60

Se que es una idea inaudita.

Qué les parece?

Una imagen del video en YouTube

Es una de gran calidad.

Nanocebollas

Hace ya tiempo que se ha intentado explicar los patrones de HRTEm, donde se ha encontrado estructuras concéntricas de carbono.

Algunos han dicho que estas se deben a la presencia de defectos.

Los cálculos que existen han sido a un nivel de métodos semiempíricos, como es el caso de potencial de Tersoff y DFT a nivel de LDA.

A continuación les muestro una nanocebolla (Onion), compuesta por C60 (Ih), C240 (Oh) y C540 (D2h).

Imágenes del video Nanoworld en Youtube

El video mostrado en Youtube como saben los que lo han visto, tiene muy baja resolución.

He tomado unas imágenes del video, con la idea de mostrar algunas de las nanoestructuras que ahí pueden encontrarse.

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C60 y sus modos vibracionales

El trabajo más reciente que he estado desarrollando es el estudio del C6O.

En este trabajo la idea fué confirmar que al calcular el espectro infrarrojo del C6O, se obtenían los 4 picos reportados en su descubrimiento. Fué así como esa pregunta dió inicio a una serie de preguntas como son:

1.- Cuál es la manera de generar las posiciones cartesianas de un C6O?

2.- Qué programa computacional podría hacer el cálculo y con que teoría?

3.- Cómo confirmar que los resultados obtenidos eran buenos y no simplemente números?

La idea de generar fullerenos y de un algoritmo que lo hiciera posible nació desde hace más de 3 años. En ese tiempo implementé un algoritmo que es capaz de generar fullerenos con simetría Ih. El programa escrito en Fortran es capaz de generar fullerenos que son múltiplos de 60 y 20, por ej.

Múltiplos de C60:

C60, C240, C540, C960……C(i**2 )*60

Múltiplos de C20:

C20, C80, C180, C320….C(i**2)*20

Una vez respondida la pregunta 1, el siguiente paso fué consultar la literatura existente para ver que programas han sido empleados para calcular los modos vibracionales del C60. Encontré que la teoría empleada que mejor concordancia con los experimentos da es DFT (Density Functional Theory). DFT es capaz de dar una desviación pequeña de las frecuencias vibracionales con respecto de las medidas en un espectro infrarrojo experimental.

El programa que implementa ese tipo de teoría es Gaussian. Un programa que ha probado su robustez a lo largo del tiempo y que es empleado mucho por los Químicos.

Una vez teniendo el programa y las coordenadas de la estructura del C60 comenzaron las pruebas, es decir, el aprendizaje del programa en sí. El tiempo necesitado fué mucho y encontré que la optimización de la estructura inicial se llevaba mucho tiempo computacional.

Surgieron nuevas preguntas: Como hacer que el tiempo de cómputo disminuyerá?

En ese momento descubrí que Gaussian es capaz de reconocer la simetría de la estructura y que al reconocerla, es capaz de disminuir el tiempo de cómputo.

Al lograr que Gaussian reconociera la simetría, el tiempo de cómputo en la etapa de optimización bajó de 17 hrs a 1 hr!

Una vez optimizado el C60, calculé la estructura el espectro IR y encontre 4 picos, los cuales coincidían con los reportados hace más de 10 años.

Si quieren revisar el trabajo que les he contado bajen el artículo aquí:

http://www.cienciauanl.uanl.mx/

es el numero 10-3 publicado en agosto del 2007.