新型碳納米體系的結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性.pdf

1、本文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，研究了碳納米管和graphene團(tuán)簇的熔化和預(yù)熔化性質(zhì)，探討了缺陷對(duì)碳納米管熱穩(wěn)定性的影響，分析了碳納米管、graphene與金屬、半導(dǎo)體復(fù)合體系的結(jié)構(gòu)及其熱穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)了一些新穎的納米復(fù)合體系。
　　 研究了碳納米管和graphene團(tuán)簇的熔化和預(yù)熔化性質(zhì)，探討了缺陷對(duì)碳納米管熱穩(wěn)定性的影響。使用Lindemann判據(jù)得到(5,5)碳納米管的熔化溫度為4800K左右。研究表明，碳納米管的熔化總是從缺

2、陷處開(kāi)始，缺陷會(huì)大大降低碳納米管的熔化溫度，含有缺陷的單壁碳納米管的預(yù)熔化溫度為2600K左右。Stone-Wales缺陷是引起碳納米管預(yù)熔化的主要因素。Graphene團(tuán)簇的熔化總是從邊緣開(kāi)始的。Graphene團(tuán)簇熔化有著與納米顆粒熔化相比而反常的納米尺寸與熔化溫度依賴關(guān)系，小尺寸graphene團(tuán)簇的熔化溫度比大尺寸的更高。
　　 研究了碳納米管與金屬、半導(dǎo)體復(fù)合體系的結(jié)構(gòu)及其熱穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)了一些新穎的復(fù)合納米體系。研究發(fā)

3、現(xiàn)，碳納米管內(nèi)填充的Au納米線為殼層螺旋結(jié)構(gòu)。碳納米管內(nèi)殼層螺旋Au納米線表現(xiàn)出非常好的熱穩(wěn)定性，其穩(wěn)定溫度高于塊體Au晶體的熔化溫度。Si原子層在碳納米管表面為三維結(jié)構(gòu)的納米顆粒，小Si納米顆?？梢苑€(wěn)定地附著在碳納米管表面，隨Si納米顆粒原子數(shù)的增大分別呈類似帳篷狀、籠狀和球狀結(jié)構(gòu)。尺寸大于碳納米管半徑的大Si納米顆粒為無(wú)定形結(jié)構(gòu)。Au原子在碳納米管表面為三維結(jié)構(gòu)的島狀納米顆粒，隨著Au原子數(shù)的增加會(huì)發(fā)生由無(wú)序結(jié)構(gòu)到有序面心立方結(jié)構(gòu)的

4、轉(zhuǎn)變。
　　 研究了graphene與金屬、半導(dǎo)體復(fù)合體系的結(jié)構(gòu)及其熱穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)了一些新穎的納米復(fù)合體系。研究發(fā)現(xiàn)，半導(dǎo)體Si原子與graphene條帶相互作用，Si原子會(huì)吸附到graphene條帶的邊緣，形成新穎的單原子鏈或納米顆粒，而金屬Pt原子與graphene團(tuán)簇相互作用，Pt原子會(huì)聚集到graphene團(tuán)簇表面并使graphene團(tuán)簇卷曲，生成新穎納米復(fù)合體系。Si原子吸附到鋸齒型graphene條帶邊緣，在2000