單壁碳納米管與石墨片的碰撞模擬.pdf

1、自1991年日本科學家Iijima發(fā)現(xiàn)碳納米管以來，碳納米管就由于其結構的特殊性吸引了世界眾多的科學家。碳納米管是由多個碳原子六方點陣的同軸柱面套構而成的空心小管。碳納米管可分為多壁碳納米管和單壁碳納米管。碳納米管的準一維結構、高強度及其他顯著的物理、化學性質，使得它們有希望成為獨特的材料被應用于眾多的領域。 本文主要采用緊束縛分子動力學方法對單壁碳納米管與石墨片的碰撞進行模擬計算。模擬計算時，把單壁碳納米管置于兩個石墨片的中間

2、，我們給左邊的石墨片加上一定的動能，使其向右運動并與單壁碳納米管以及右側的石墨片發(fā)生碰撞。模擬結果表明：碰撞使兩個石墨烯片彎曲，石墨烯片邊緣上的懸鍵結合成鍵從而形成碳環(huán)，并與內部單壁碳納米管形成類似雙壁碳納米管的結構，新形成的外管的結構完全依賴于兩個石墨片的相對于內管的位置；接著由于碰撞時動能轉化為結構勢能，應力能持續(xù)增大迫使碳管破裂以釋放應力能，又因為內部碳管口徑較小，其應力比外管應力大，原子震動更劇烈，所以內管首先發(fā)生離解、碳碳鍵斷