單壁碳納米管端口連接過(guò)程的計(jì)算模擬.pdf

1、碳納米管是由石墨片卷成的無(wú)縫、中空的管狀物，它可以看成準(zhǔn)一維納米材料。由于碳納米管獨(dú)特的機(jī)械和電子特性，使得它在納米電子學(xué)、場(chǎng)效應(yīng)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。 人們對(duì)單壁碳納米管多端連接的原子結(jié)構(gòu)、特性及應(yīng)用進(jìn)行了一些實(shí)驗(yàn)和理論上的研究，發(fā)現(xiàn)碳管間的連接過(guò)程中，局部聚合起著重要的作用。有實(shí)驗(yàn)表明，在特定的溫度下，通過(guò)控制電子束曝光量的方法能夠?qū)崿F(xiàn)“X”、“Y”、“T”型碳管的交叉連接。 本論文利用緊

2、束縛分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，模擬分析了由兩種類(lèi)型的單壁碳納米管構(gòu)成的“V”型、“Y”型結(jié)構(gòu)在不同溫度下端口連接的過(guò)程。從模擬結(jié)果可以看出，對(duì)于端口不固定的V型結(jié)構(gòu)，在確定的溫度以上，兩根碳管將通過(guò)我們稱(chēng)之為“拉鏈”機(jī)制的方式實(shí)現(xiàn)接口處的平滑連接而最終演變成長(zhǎng)直的完美單管，接口的痕跡和歷史可以完全消除。這或許也是產(chǎn)生長(zhǎng)直單壁管的一種可能方式。 對(duì)于端口固定的“V”型及“Y”型結(jié)構(gòu)，由于端口原子數(shù)目不夠，原子間距離較遠(yuǎn)，當(dāng)接口處開(kāi)始連接