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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 113 毫秒
1.
王磊  张洪武  王晋宝 《物理学报》2007,56(3):1506-1513
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. 关键词: 双壁碳纳米管 分子动力学 屈曲  相似文献   

2.
辛浩  韩强  姚小虎 《物理学报》2008,57(7):4391-4396
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. 关键词: 分子动力学 碳纳米管 屈曲 缺陷  相似文献   

3.
王磊  张忠强  张洪武 《物理学报》2008,57(11):7069-7077
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. 关键词: 双壁碳纳米管 电浸润 分子动力学  相似文献   

4.
谢芳  朱亚波  张兆慧  张林 《物理学报》2008,57(9):5833-5837
运用分子动力学模拟方法,模拟了三种碳纳米管振荡器内管的振荡运动.结果显示:振荡器的内管越短,振荡的频率越大,且受到的轴向回复力的波动也越大.内管在沿着管轴振荡的同时,还绕着管轴旋转,转动的动能有明显涨落并与内管管长密切相关.该研究对于开发碳纳米管的相关应用技术有指导意义. 关键词: 分子动力学模拟 多壁碳纳米管 振荡  相似文献   

5.
曹平  罗成林  陈贵虎  韩典荣  朱兴凤  戴亚飞 《物理学报》2015,64(11):116101-116101
以双壁碳纳米管作为基本单元设计了一种新型纳米机械水泵, 其内管固定作为水分子通道, 外管做活塞式轴向运动. 分子动力学计算表明, 水分子净通量及管内水分子电偶极矩分布均与外管运动速率有强烈耦合效应. 该设计可以实现水分子的高效单向运输, 且输运效率可以通过外管活塞运动的速率进行调控. 这些发现可为未来实用纳米分子泵器件的设计提供新的思路.  相似文献   

6.
李瑞  孙丹海 《物理学报》2014,63(5):56101-056101
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.  相似文献   

7.
采用非平衡态分子动力学方法模拟了含有掺杂缺陷的碳管的导热系数,分析了不同缺陷原子、缺陷浓度,环境温度、碳管手性以及长度等对导热系数的影响.结果表明,掺杂硼、氮和钾原子导致碳管整体导热系数显著下降;由于掺杂原子的影响,碳管温度在掺杂缺陷处出现间断性跳跃;对于手性不同的碳管,扶手椅型碳管对掺杂缺陷最为敏感,导热系数下降幅度...  相似文献   

8.
倪向贵  殷建伟 《物理学报》2006,55(12):6522-6525
利用分子动力学方法,对双壁碳纳米管在拉伸条件下的弹性性能进行模拟,研究了直径在1 nm以上的4根双壁碳纳米管,模拟了它们的应力-应变关系以及泊松比.计算结果表明,在弹性范围内,双壁碳纳米管的应力与应变呈非线性关系,切线弹性模量大致从720 GPa减小至570 GPa,出现软化现象;随着拉伸应变的增大,泊松比从0.3变化到0.17,但结构尺寸对泊松比的影响不大. 关键词: 双壁碳纳米管 分子动力学 弹性模量 泊松比  相似文献   

9.
金属螺旋型碳纳米管的Peierls相变研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张红群 《物理学报》2001,50(3):528-531
根据描述电子声子相互作用的Fr?hlich哈密顿量,推导出了金属螺旋型碳纳米管(n1,n2)的Peierls相变温度的一般表达式,并利用该式计算了(6,3)的Peierls相变温度.结果表明金属螺旋型碳纳米管在远离室温下都不会发生Peierls相变,仍然保持其金属性 关键词: 螺旋型碳纳米管 电子声子相互作用 Peierls相变  相似文献   

10.
本文使用分子动力学模拟方法,研究了单根碳纳米管在线性剪切流场中的定向行为,选用Lennard-Jones势能函数描述的氩作为流体介质。发现碳纳米管偏向沿与流动方向呈一个微小夹角的方向取向,可以由此定义三种随时间变化的定向行为,分别定义为"完全定向"(碳纳米管在一个取向附近微小摆动)、"间断定向"(碳纳米管在完全定向中的摆动会不时被360°转动打断)以及"无法定向"(碳纳米管的运动以360°转动为主).研究发现,碳纳米管的定向行为取决于流体剪切率、密度、温度和碳纳米管管长、管径等因素。  相似文献   

11.
In this paper,a novel double-wall carbon nanotube(DWCNT) with both edge and screw dislocations is studied by using the molecular dynamics(MD) method.The differences between two adjacent tubule indexes of armchair and zigzag nanotubes are determined to be 5 and 9,respectively,by taking into account the symmetry,integrality,and thermal stability of the composite structures.It is found that melting first occurs near the dislocations,and the melting temperatures of the dislocated armchair and zigzag DWCNTs are around 2600 K-2700 K.At the premelting temperatures,the shrink of the dislocation loop,which is comprised of edge and screw dislocations,implies that the composite dislocation in DWCNTs has self-healing ability.The dislocated DWCNTs first fracture at the edge dislocations,which induces the entire break in axial tensile test.The dislocated DWCNTs have a smaller fracture strength compared to the perfect DWCNTs.Our results not only match with the dislocation glide of carbon nanotubes(CNTs) in experiments,but also can free from the electron beam radiation under experimental conditions observed by the high resolution transmission electron microscope(HRTEM),which is deemed to cause the motion of dislocation loop.  相似文献   

12.
罗煜聘  田力耕  李明宪  李丰颖 《中国物理 B》2010,19(2):27102-027102
The influencing range of a vacancy defect in a zigzag single-walled nanotube is characterized with both structural deformation and variation in bandstructure. This paper proposes a microscopic explanation to relate the structural deformation to the bandstructure variation. With an increasing defect density, the nanotubes become oblate and the energy gap between the deep localized gap state and the conducting band minimum state decreases. Theoretical results shed some light on the local energy gap engineering via vacancy density for future potential applications.  相似文献   

13.
采用TLHT势和经典分子动力学方法研究了稀有气体原子进入单壁纳米碳管(SWCNT)的动力学过程,计算得出SWCNT能吸入稀有气体原子(He,Ne,Ar,Kr,Xe)的管径阈值r0分别为6.3 ?,7.0 ?,8.6 ?,8.6 ?,8.6 ?,同时计算了对应的每种稀有气体原子能封装在不同管径的SWCNT中的最大初始动能Ek0.计算给出有趣的结果是封装在纳米碳管中的稀有气体原子在管中不停地作周期性振荡,振荡周期与原子进入管中的能量无关,振幅与原子进入管中的能量有关,即振幅随着入射能量的增加而增加.分析表明:给定合适类型的碳管,具有很小初始动能的稀有气体原子可在碳管中稳定的周期性振荡,其振荡频率可达GHz.  相似文献   

14.
Electronic properties of multi-defected zigzag single-walled carbon nanotubes are investigated by use of the tight-binding Green's function method. The Stone-Wales defects and the vacancies are considered. We find that the conductance sensitively depends on the realistic defect configurations for the metallic zigzag carbon nanotubes. Interestingly, the electronic transport properties of the nanotubes with three vacancies can be considered as the sum effect of two double-vacancies, while those with Stone-Wal...  相似文献   

15.
The influence of chirality on the thermal conductivity of single-walled carbon nanotubes(SWNTs) is discussed in this paper, using a non-equilibrium molecular dynamics(NEMD) method. The tube lengths of the SWNTs studied here are 20, 50, and 100 nm, respectively, and at each length the relationship between chiral angle and thermal conductivity of a SWNT is revealed. We find that if the tube length is relatively short, the influence of chirality on the thermal conductivity of a SWNT is more obvious and that a SWNT with a larger chiral angle has a greater thermal conductivity. Moreover, the thermal conductivity of a zigzag SWNT is smaller than that of an armchair one. As the tube length becomes longer, the thermal conductivity increases while the influence of chirality on the thermal conductivity decreases.  相似文献   

16.
We have studied the thermal conductivity of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) using the NEMD method. The results indicate that the thermal conductivity values are not profoundly influenced by the specific simulation-technique used in the MD simulations. Some possible reasons, which could be responsible for the discrepancy on thermal conductivity values of SWCNTs in the literatures, are discussed.   相似文献   

17.
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  相似文献   

18.
Conductance due to inter-tube transfer in incommensurate double-wall tubes is numerically studied. The conductance is usually much smaller than e2/π and its average and fluctuation are independent of the length. This behavior arises because the inter-tube transfer oscillate around zero in a complex plain as a function of position in a quasi-periodic manner and therefore cancel each other when being summed up except near tube edges.  相似文献   

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