单壁碳纳米管在石墨基底上运动的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究单壁碳纳米管在石墨基底上的运动.首先碳纳米管在基底弛豫至平衡状态,然后对其施加一固定外力,撤去外力后,碳纳米管在基底上逐渐减速至停止.为了研究管径、手性角对运动方式的影响,本文选择了C(10,10),C(10,9),C(10,8),C(10,5),C(10,0),C(8,8)六种单壁碳纳米管进行模拟.结果表明,碳纳米管在石墨基底上的运动方式由手性角决定,与管径无关.手性角等于30°时,碳纳米管与石墨基底之间为公度结构,碳纳米管的运动出现周期性的滑动和翻滚现象;手性角大于28.3°小于30°时,碳纳米管一边向前滑动一边滚动;手性角小于26.3°时,碳纳米管在基底上滑动.碳纳米管的手性角决定了它与石墨基底接触界面的微观构型,从而决定了碳纳米管的运动方式. 关键词： 分子动力学模拟 碳纳米管 动能 结构公度性