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共有20条相似文献,以下是第1-20项 搜索用时 156 毫秒

1.  多壁碳纳米管外壁高温蒸发的分子动力学模拟  被引次数:1
   王伟  张凯旺  孟利军  李中秋  左学云  钟建新《物理学报》,2010年第59卷第4期
   采用经典分子动力学(MD)方法,使用EDIP(environment-dependent interatomic potential)势描述C纳米管内C原子之间相互作用,对多壁C纳米管由于Stone-Wales缺陷引起外层管高温剥落蒸发现象进行了计算模拟.研究结果表明,高温下多壁C纳米管外层管Stone-Wales缺陷处C原子剧烈振动导致C—C键断裂形成悬键,并逐渐向四周扩散导致外层管剥落蒸发.利用Lindemann指数作为判据,得出多壁C纳米管外层管出现剥落蒸发的温度为2290 K左右,与Huang Jianyu等实验中观测到多壁C纳米管外层管剥落蒸发现象产生的温度2000 ℃基本一致.    

2.  缺陷对单壁碳纳米管熔化与预熔化的影响  
   张凯旺  钟建新《物理学报》,2008年第57卷第6期
   利用分子动力学模拟研究了具有几种常见缺陷的单壁碳纳米管的熔化与预熔化性质. 研究结果表明, 类似于纳米颗粒和聚合物, 碳纳米管发生熔化时的Lindemann指数为003, 远低于晶体熔化的判据01—015 使用Lindemann指数, 得出标准碳纳米管的熔化温度为4800K左右, 而带缺陷的碳纳米管的熔化总是从缺陷处开始, 并且缺陷会影响碳纳米管局部的熔化温度, 导致局部预熔化. Stone-Wales缺陷在2600K引起碳纳米管的局部熔化,空位缺陷导致的局部熔化温度在3200K, 而具有硅替位缺陷的碳纳米管在3800K以下具有很好的热稳定性.    

3.  碳纳米管对接成异质结器件的计算模拟  
   焦学敬  欧阳方平  彭盛霖  李建平  段吉安  胡友旺《物理学报》,2013年第62卷第10期
   基于Stone-Wales缺陷演变理论与分子动力学、Monte Carlo计算方法, 进行了碳纳米管(CNTs)对接成异质结器件的计算模拟.首先, 提出了一种模拟CNTs端帽位置变化的新算法, 并计算模拟了单根CNT的端帽从开口到闭合的过程. Stone-Wales缺陷演变被设计模拟这些端帽变化的跃变过程, 以模拟C–C键的生成与断裂, 而分子动力学则作为跃变后构型弛豫的渐变模拟. 同时, 研究了不同管型CNTs的端帽打开并对接形成异质结的过程.研究结果显示, 对接初期在对接处先产生大量的缺陷, 以促进反应的发生. 这些缺陷趋向于演变成稳定的六元环结构, 或者五元环/七元环的结构, 使异质结趋于稳定. 关键词: 碳纳米管 Monte Carlo Stone-Wales缺陷 分子动力学    

4.  单壁碳纳米管拉伸变形的原子尺度模拟  
   王宇  王秀喜  倪向贵  成琴《化学物理学报》,2005年第18卷第2期
   采用分子动力学方法对单壁碳纳米管的拉伸变形行为进行了模拟,结果表明,碳纳米管具有较高的断裂应变.在结构产生缺陷之前,碳纳米管表现出弹性变形的特征.通过对能量变化的分析可以看出,能量分布的不均匀是导致结构失稳产生缺陷的主要因素.通过对含初始结构缺陷的碳纳米管在拉伸变形过程中的构型变化进行分析,发现在缺陷附近原来相邻的两个六边形蜂窝结构,随着拉伸变形的发展转变成5 7结构(Stone Wales转变),能量产生突变,应变能的释放使系统能量降低.分析也表明,较少数目的初始缺陷对碳纳米管的力学性质并不会有太大影响.    

5.  缺陷对碳纳米管摩擦与运动行为的影响  
   李瑞  孙丹海《物理学报》,2014年第63卷第5期
   本文采用分子动力学方法研究了公度、无公度情况下含空位、Stone-Thrower-Wales(STW)型缺陷的单壁碳纳米管(SWCNT)在石墨基底上的摩擦与运动行为. 结果表明,公度时缺陷的存在导致了界面局部无公度,减小了摩擦. 随着碳纳米管底部STW缺陷的增多,碳纳米管变形增大,侧向力波动的幅值减小,局部无公度性增强,摩擦减小. 含空位缺陷的碳纳米管所受的摩擦力明显大于含STW 缺陷的碳纳米管,原因在于含空位缺陷的碳纳米管在运动的后期出现了明显的翻转现象,增大了能量耗散. 无公度时,碳纳米管与石墨基底间的摩擦力很小,缺陷对其摩擦力影响不大,原因在于无论是否含有缺陷,碳纳米管与石墨组成的界面的无公度性差别不大. 关键词: 碳纳米管 缺陷 摩擦    

6.  多壁碳纳米管弯曲导致的扭转  
   李晓雁  杨卫《物理》,2007年第36卷第9期
   文章介绍了多壁碳纳米管弯曲的分子动力学模拟,从原子尺度上解释了由于屈曲失稳而导致的起皱现象,并发现多壁碳纳米管弯曲时会呈现出非线性的力学响应。同时,在模拟过程中,观察到了弯曲诱发扭转的现象,并揭示出扭转变形的内在起因是曲率诱导的晶格错配。    

7.  理论研究Stone-Wales缺陷和C掺杂对手性BN纳米带的带隙调控  
   徐祥福  赖国霞  朱伟玲  陈星源《人工晶体学报》,2017年第7期
   通过第一性原理密度泛函理论的方法,研究了Stone-Wales 缺陷和C掺杂对手性BN纳米带的带隙调控.结果表明,Stone-Wales 缺陷使得BN纳米带的价带顶(VBM)和导带底(CBM)的占据态发生变化,从而引入了缺陷能级降低了带隙,但Stone-Wales 缺陷的个数对带隙的大小影响不明显.电子结构计算表明,带Stone-Wales 缺陷的BN纳米带的缺陷能级主要是由VBM附近形成N-N原子的类π键轨道和CBM附近形成B-B原子的类σ键分布决定.通过在带Stone-Wales 缺陷的BN纳米带中引入C掺杂改变杂质能级的分布,在VBM附近形成了C-C原子的类σ键轨道和CBM附近形成了C-B原子的类σ键,这样可以进一步降低BN纳米带的带隙,拓展了BN纳米带的应用.    

8.  载能碳离子撞击石墨烯中Stone-Wales缺陷的动力学研究  
   张超  王东琪  孟祥瑞  潘成岭  吕思远《无机化学学报》,2013年第29卷第18期
   采用分子动力学模拟方法,研究了载能碳离子撞击石墨烯中Stone-Wales缺陷的动力学过程,计算了Stone-Wales缺陷中初级碰撞原子的离位阈能和载能碳离子使其移位的入射阈能,并与完美石墨烯结构计算结果进行对比。通过分析初级碰撞原子与入射离子动能和势能随时间的变化关系,研究了碰撞过程中能量转移过程。研究结果表明,初级碰撞原子产生离位并最终脱离石墨烯体系的最小能量为25.0 eV;当初始动能为23.0 eV时,Stone-Wales缺陷中2个七元环共用的碳-碳键旋转90°形成了完美的石墨烯结构;使Stone-Wales缺陷中初级碰撞原子发生离位的载能碳离子最小入射能为41.0 eV。    

9.  载能碳离子撞击石墨烯中Stone-Wales缺陷的动力学研究  
   张超  王东琪  孟祥瑞  潘成岭  吕思远《无机化学学报》,2016年第32卷第1期
   采用分子动力学模拟方法,研究了载能碳离子撞击石墨烯中Stone-Wales缺陷的动力学过程,计算了Stone-Wales缺陷中初级碰撞原子的离位阈能和载能碳离子使其移位的入射阈能,并与完美石墨烯结构计算结果进行对比。通过分析初级碰撞原子与入射离子动能和势能随时间的变化关系,研究了碰撞过程中能量转移过程。研究结果表明,初级碰撞原子产生离位并最终脱离石墨烯体系的最小能量为25.0 eV。当初始动能为23.0 eV时,Stone-Wales缺陷中2个七元环共用的碳-碳键旋转90°形成了完美的石墨烯结构。此外,还发现使Stone-Wales缺陷中初级碰撞原子发生离位的载能碳离子最小入射能为41.0 eV。    

10.  含缺陷双层石墨烯的纳米压痕模拟研究  
   华军  武霞霞  段志荣《力学学报》,2016年第4期
   石墨烯具有独特的力学、电学性能,被誉为是具有战略意义的新材料,具有广泛的应用前景。目前生产的石墨烯含有各种缺陷,相较于完美石墨烯,其仍有较大应用价值。因此有必要研究和掌握缺陷对石墨烯性能的影响,以便在目前的生产技术下,推动其工业化应用。采用Tersoff势来模拟C—C共价键的相互作用,Lernnard--Jones势来模拟非成键碳原子之间相互作用力,基于分子动力学模拟了金刚石压头压入含缺陷双层石墨烯的纳米压痕过程,讨论了Lernnard-Jones势函数的截断半径最佳值以及得到了典型的载荷-位移曲线。重点探讨了Stone-Thrower-Wales、空位(包括单空位和双空位缺陷)以及圆孔缺陷当位置不同和数目不同时对石墨烯力学性能的影响。得出结论:薄膜中心存在缺陷时,破坏强度下降幅度特别明显。空位缺陷在压头半径范围内存在时,临界载荷与缺陷与薄膜中心的距离成线性关系;缺陷数目越多,其杨氏模量、破坏强度等就越低。圆孔缺陷数目在压头范围外达到一定浓度后会使石墨烯的力学性质显著降低。本文结论也说明石墨烯结构稳定,对小缺陷不敏感,缺陷石墨烯仍具有较好的性能和使用价值。    

11.  碳纳米管熔接金电极的分子动力学模拟  
   左学云  李中秋  王伟  孟利军  张凯旺  钟建新《物理学报》,2011年第60卷第6期
   利用分子动力学模拟方法,研究了单壁碳纳米管与Au电极的高温熔接. 模拟结果表明,用端口吸附了Au团簇的碳纳米管在高温下能很好地与Au电极熔接. 首先将Au团簇放置于碳纳米管开口处进行高温退火,退火温度在1100 K左右,Au团簇部分Au原子进入碳纳米管管内,吸入碳纳米管中的Au原子形成壳层螺旋结构的Au纳米线,管外Au团簇呈无定形结构. 然后将吸附了Au团簇的碳纳米管与Au电极进行熔接,高温退火后,碳纳米管与Au电极表面之间形成了稳固的熔接,熔接最佳温度在800 K左右.    

12.  范德华力对双壁碳纳米管轴向压缩屈曲行为的影响  
   王磊  张洪武  王晋宝《物理学报》,2007年第56卷第3期
   使用分子动力学方法研究几种不同半径尺寸的单壁碳纳米管组成的双壁碳管,预测了其初始稳定构型;分析了其自由弛豫阶段的特征;并模拟了它们在轴向压缩载荷作用下的屈曲行为;研究了不同层间距导致的范德华力变化对屈曲行为的影响.采用Tersoff-Brenner势描述单壁碳纳米管内原子间作用,Lennard-Jones势描述内外层间的范德华相互作用.计算结果表明:在通常意义下的双壁管间距(约0.34 nm)外还可以存在稳定的双壁碳管构型,并且这些新的稳定构型表现出了不同的力学性质.    

13.  单壁氮化硼纳米管压缩特性的分子动力学模拟  
   荆宇航  孟庆元《计算物理》,2009年第26卷第2期
   采用分子动力学方法,分别模拟完好的和含有缺陷的(7,7)扶手椅型氮化硼纳米管的轴向压缩过程.原子间的相互作用采用Tersoff多体势函数来描述.为验证结果的可靠性,同时针对(7,7)扶手椅型碳纳米管进行对比计算.结果表明,氮化硼纳米管的压缩失效模式同碳纳米管相同,均表现为管壁的局部屈曲.发现纳米管的压缩强度,如临界轴向内力在低温下受温度影响明显,并且和应变率的大小有关.然而,应变率对纳米管的弹性变形没有影响.另外,还发现空位缺陷降低了纳米管的力学性能.与完好的纳米管相比,含有缺陷的纳米管轴向压缩强度对于温度的影响并不敏感.    

14.  温度、应变率和空位缺陷对氮化硼纳米管压缩性能的影响  
   荆宇航  孟庆元《原子与分子物理学报》,2008年第25卷第6期
   采用分子动力学方法,分别模拟了完好的和含有缺陷的氮化硼纳米管的轴向压缩过程。原子间的相互作用采用Tersoff多体势函数来描述。结果表明,同尺寸的锯齿型氮化硼纳米管的临界轴向压缩强度高于扶手型氮化硼纳米管,这与碳纳米管的研究结果一致。发现纳米管的压缩强度,如临界轴向内力在低温下受温度影响明显,并且和应变率的大小有关。然而,应变率对纳米管的弹性变形没有影响。另外,还发现空位缺陷降低了纳米管的力学性能。与完好的纳米管相比,含有缺陷的纳米管轴向压缩强度对于温度的影响并不敏感。    

15.  单、双原子空位缺陷对扶手椅型单层碳纳米管屈曲性能的不同影响  被引次数:1
   辛浩  韩强  姚小虎《物理学报》,2008年第57卷第7期
   采用分子动力学方法,对完善和含缺陷扶手椅型单层碳纳米管进行轴向压缩的数值模拟,对比研究三种不同的温度环境下单、双原子空位缺陷对碳纳米管轴压变形性能的特殊影响.研究结果表明管壁缺陷显著降低了纳米管低温时的承载能力,由于单原子空位缺陷造成的特殊应力集中效应会引发纳米管过早发生局部屈曲,单原子缺陷管的屈曲强度反而小于双原子管的屈曲强度.    

16.  双壁碳纳米管电浸润现象的分子动力学模拟  
   王磊  张忠强  张洪武《物理学报》,2008年第57卷第11期
   在单壁碳纳米管电浸润现象原子模拟的基础上,对双壁碳纳米管的电浸润现象进行了计算机模拟.运用经典分子动力学方法结合一个宏观的电毛细管模型模拟了双壁碳纳米管在水银中的电浸润过程,对不同内管尺寸情况下的浸润现象作了研究和比较.计算结果表明双壁碳管和单壁碳管的电浸润过程存在很大的不同,双壁碳管的内管在电浸润过程中起到重要的作用:当改变双壁碳管中内管的尺寸时,浸润现象会产生很大的改变.    

17.  空位结构缺陷对C纳米管弹性性质的影响  
   袁剑辉  程玉民  张振华《物理学报》,2009年第58卷第4期
   用分子动力学方法对不同空位缺陷的扶手椅型与锯齿型单壁C纳米管杨氏弹性模量进行了计算和分析. 结果表明:扶手椅型(5, 5), (10,10)和锯齿型(9, 0), (18, 0) 纳米管在无缺陷时其杨氏模量分别为948,901和804,860 GPa. 随管径的增大,扶手椅型和锯齿型单壁C纳米管弹性模量分别减小和增大,表现出完全不同的变化规律. 随着C纳米管中单点空位缺陷的均匀增加,杨氏模量下降,当缺陷比率增加到一定程度时,杨氏模量下降骤然趋缓,形成一下降平台;双空位缺陷对C纳米管杨氏模量的影响与其分布方向有关;随单点空位缺陷间原子数的增加,在轴向上,杨氏模量下降到某一值小幅波动,而在周向上杨氏模量先下降,然后上升到某一稳定值. 随两单点空位缺陷的空间距离进一步增大,杨氏模量又呈微降趋势. 通过分子间σ键与π键特征及缺陷间近程电子云耦合作用规律与空位缺陷内部5-1DB缺陷的形成特点等理论对上述规律进行了分析.    

18.  拓扑缺陷对Armchair型小管径多壁碳纳米管输运性质的影响  
   赵世奇  吴建宝  林琦  何智强  卢良志《原子与分子物理学报》,2015年第3期
   采用密度泛函理论和非平衡格林函数方法研究了纯净的及带有不同数目的 Stone-Wale拓扑缺陷下的扶手椅型单壁,双壁和三壁小管径碳纳米管的能带结构和电子输运性质,通过计算并分析不同偏压下的微分电导和非弹性电子隧穿谱(IETS),计算结果表明单壁,双壁和三壁碳纳米管的特征偏压区间分别为[-1.0 V,1.0 V],[-0.5 V,0.5 V]和[-0.25 V,0.25 V],特征偏压区间内SW拓扑缺陷所产生的电导波动平缓,而特征偏压区间外因缺陷的数目变化所带来的电导波动显著,通过IETS谱线的分析得到单壁,双壁和三壁碳纳米管的特征峰偏压分别为±1.25 V,±0.625 V和±0.125 V.碳纳米管的特征偏压区间和IETS特征峰偏压可为较小管径碳纳米管单壁,双壁和多壁类型的区分提供一种新的途径,同时也为小管径多壁碳纳米管的输运性质在出现拓扑缺陷时的响应提供参考依据.    

19.  拓扑缺陷对Armchair型小管径多壁碳纳米管输运性质的影响  
   赵世奇  吴建宝  林琦  何智强  卢良志《原子与分子物理学报》,2015年第32卷第6期
   采用密度泛函理论和非平衡格林函数方法研究了纯净的及带有不同数目的Stone-Wale拓扑缺陷下的扶手椅型单壁, 双壁和三壁小管径碳纳米管的能带结构和电子输运性质, 通过计算并分析不同偏压下的微分电导和非弹性电子隧穿谱(IETS), 计算结果表明单壁, 双壁和三壁碳纳米管的特征偏压区间分别为[-1.0V, 1.0V], [-0.5V, 0.5V] 和[-0.25V, 0.25V], 特征偏压区间内SW拓扑缺陷所产生的电导波动平缓, 而特征偏压区间外因缺陷的数目变化所带来的电导波动显著, 通过IETS谱线的分析得到单壁, 双壁和三壁碳纳米管的特征峰偏压分别为 1.25V, 0.625V和 0.125V. 碳纳米管的特征偏压区间和IETS特征峰偏压可为较小管径碳纳米管单壁, 双壁和多壁类型的区分提供一种新的途径, 同时也为小管径多壁碳纳米管的输运性质在出现拓扑缺陷时的响应提供参考依据.    

20.  碳纳米管内Ni纳米线的螺旋度与热稳定性研究  
   杜玉光  张凯旺  彭向阳  金福报  钟建新《物理学报》,2012年第61卷第17期
   本文采用分子动力学模拟方法研究了扶手型碳纳米管包裹Ni纳米线的复合结构, 主要讨论内部Ni纳米线的螺旋度和热稳定性.结果表明, Ni纳米线为多壳层螺旋结构, 各壳层是由多条Ni原子链螺旋而成,不同层的螺旋度不同,内层的螺旋度明显大于外层. 当每层的Ni原子链条数为3的整数倍时,其螺旋度最大. Ni纳米线的螺旋度与碳纳米管的管径相关,各层螺旋度的大小随管径的增加有明显的周期性变化. 碳纳米管对Ni纳米线有很好的保护作用,即使是高温对Ni纳米线的结构及螺旋度也影响很小.    

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