[发明专利]一种电化学极化条件下二维材料理想强度的计算方法

权利要求书

1.一种电化学极化条件下二维材料理想强度的计算方法，其特征在于：能够测量任意方向上理想强度，具体步骤如下：

步骤一，分析二维材料的旋转轴，假设z轴是体系的n重旋转轴，将体系沿z轴旋转0～360/n度，保存旋转每一个角度后的结构；沿着z轴旋转的方法：基矢乘以旋转矩阵R_z(θ)；

具体实现过程如下：

第一步，预处理：从结构库中读取结构文件：原子总数、超胞格子大小及各原子坐标；

第二步，判断是否为真空层厚度达到以上且方向在z轴的二维材料，如果满足要求，转第三步，否则进行结构优化：如果不是二维材料，直接返回第一步读取下一个结构文件；如果z轴不是真空层的方向，调整基矢使真空层在z轴方向，转第三步；如果真空层厚度小于则增大真空层的大小，转第三步；第三步，计算所选二维材料结构的总价电子数N_e，设定变化的电子数为N；设置INCAR参数NELECT1＝N_e-N，模拟有电流流入的电极；设置NELECT2＝N_e+N，模拟有电流流出的电极；

第四步，分别对电流流入和流出这两个电极进行弛豫，为了保证真空层的厚度不变，垂直于二维材料的z方向的基矢不弛豫；

第五步，计算有效厚度：根据第四步弛豫后的两个电极，构建所有可能的堆垛方式的双层二维材料的模型，设置NELECT＝2×(N_e±N)，用来保证双层电极和单层电极具有相同的电荷密度，然后对所有构型进行弛豫，选取能量最低的构型作为最稳定构型，测量两层上等价原子间的距离作为有效厚度d₀；

第六步，读取z轴作为旋转轴的重数n；

第七步，旋转系统0～360/n度，保存旋转每一个角度后的结构：基矢乘以旋转矩阵R_z(θ)，其中θ＝0～360/n；

步骤二，对旋转后保存的所有结构分别进行单轴和双轴拉伸，计算各个角度下的理想强度；计算所得到的应力数值要经过换算，换算系数为Z/d₀，其中Z代表真空层方向超胞的晶格长度，d₀是电极的有效厚度；

步骤三，基于已有的结构库，筛选出二维材料的结构库；通过高通量计算，建立二维材料在电化学极化条件下的理想强度数据库，并筛选出电化学极化条件下具有最高理想强度的二维材料。

2.根据权利要求1所述的一种电化学极化条件下二维材料理想强度的计算方法，其特征在于：所述的旋转矩阵R_z(θ)为：

其中，θ＝0～360/n。