小半徑單壁碳納米管端口結(jié)構(gòu)及交叉連接的模擬.pdf

1、碳納米管是由石墨片卷成的無縫、中空的管狀結(jié)構(gòu)，并且具有很大的長度與直徑的比率，可以看成準(zhǔn)一維納米材料。多壁碳納米管可以由一層到十層甚至上百層的同中心單壁碳層結(jié)構(gòu)組成，并且每層之間的距離約在0.34nm左右。由于獨(dú)特的機(jī)械和電子特性，使得它在納米電子學(xué)、電場(chǎng)效應(yīng)晶體管、場(chǎng)發(fā)射裝置等許多領(lǐng)域具有潛在和廣闊的應(yīng)用前景。 研究上曾提出許多模型來解釋碳納米管的生長，關(guān)于碳納米管生長的一個(gè)關(guān)鍵問題是碳管在生長過程中是否一直保持開口狀。本文采

2、用緊束縛分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，計(jì)算和分析溫度(1000K-3000K)對(duì)定長理想扶手、鋸齒型單壁碳納米管端口變化趨勢(shì)的影響。從模擬的結(jié)果我們可以看出，溫度提高易于使碳管端口封閉，溫度在3000K下碳管端口已基本閉合，如要使碳管開口生長，應(yīng)適當(dāng)降低合成溫度。而且端口封閉導(dǎo)致碳管能量的降低。此外，由于鋸齒型碳管應(yīng)力能比同口徑扶手型碳管的應(yīng)力能大，使得扶手型碳管比鋸齒型碳管更容易形成端口封閉的結(jié)構(gòu)，且鋸齒型碳管端口的封閉結(jié)構(gòu)出現(xiàn)相對(duì)較多的缺陷，