多壁碳纳米管与振荡管热稳定性的模拟研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:moon_pine
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本文采用经典分子动力学方法,研究了多壁碳纳米管在高温下形变以及热稳定性,探究了温度对碳纳米管内填充铂金属团簇振子构成的振荡管振荡周期的影响。研究了多壁碳纳米管在高温下形变以及热稳定性。采用EDIP势函数描述碳纳米管内碳原子之间相互作用,对多壁碳纳米管由于Stone-Wales缺陷引起外层管高温剥落蒸发现象进行了计算模拟。研究结果表明,高温下多壁碳纳米管外层管Stone-Wales缺陷处碳原子剧烈振荡导致C-C键断裂形成悬键,并逐渐向四周扩散导致外层管剥落蒸发。利用Lindemann指数和原子平均内能作为判据,得出多壁碳纳米管外层管出现剥落蒸发的温度为2290K左右,与Huang Jianyu等人实验中观测到多壁碳纳米管外层管剥落蒸发现象产生时的温度2000℃吻合。研究了温度对由碳纳米管与Pt金属团簇振子构成的振荡管振荡周期的影响。研究发现,随着温度的升高,(8,8)碳纳米管振荡管振荡周期由降低渐变为平稳,在400-800K之间能够保持平稳状态,而800K之后振荡管振荡周期增大并出现较大涨落。Pt金属团簇振子的结构对碳纳米管振荡管振荡周期产生很大的影响,通过研究碳纳米管中的Pt金属团簇的Lindemann指数与径向分布函数发现,较大Pt金属团簇振子的Lindemann指数出现转折点的温度与振荡管周期出现不稳定的温度点是一致的,并且通过径向分布函数发现在800K之后Pt金属团簇振子结构变成无序的非晶结构,碳纳米管中的Pt金属团簇的熔化改变了碳纳米管振荡管的振荡周期。研究结果对开发碳纳米管电子器件有指导意义。
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光热光偏转技术是一种基于光热效应建立和发展起来的无损检测技术,因其具有灵敏度高、无需对样品进行预处理、可实时检测等优点,已在物理、材料科学等领域获得了广泛的应用。传统的光热光偏转技术主要集中在对激励光进行周期性调制和激励光为脉冲激光这两个方面,主要关注信号的幅值和相位,较少对光热光偏转时变信号进行研究。传统方法的实验装置和过程相对复杂,所获信号还需较复杂的后续处理。阶跃光激励的光热光偏转技术与传统