通过拉伸超窄石墨烯纳米带制备单原子碳链的分子模拟分析
计算物理
2012-04-10 v1 材料科学
原子与分子团簇
摘要
利用原子级模拟，对从超窄石墨烯纳米带（GNRs）开始并最终形成单原子碳链（MACCs）的拉伸过程进行了基础性理解。有三个关键发现。首先，我们证明了从超窄扶手椅型和锯齿型 GNRs 出发，均可形成完整、伸长且稳定的 MACCs，其断裂应变超过 100%。其次，我们证明了导致 MACCs 的变形过程具有很强的手性依赖性。具体而言，扶手椅型 GNRs 首先形成类 DNA 链，然后通过一个中间构型发展为单原子链，在该中间构型中，单原子链段被双原子连接点隔开。相反，锯齿型 GNRs 通过一个过程形成绳梯状链，在此过程中，碳六元环首先被拉长为矩形；在进一步的拉伸变形下，这些矩形最终通过一种新颖的三角形-五边形变形结构合并成单原子链。最后，我们表明 GNRs 的宽度在 MACCs 的形成中起着重要作用，且超窄 GNRs 有利于形成完整的 MACCs。鉴于实验已证明使用窄 GNRs 制造基于单原子碳链的新型纳米电子元件的可行性，本工作应具有相当大的关注度。
引用
@article{arxiv.1204.1925,
title = {A molecular simulation analysis of producing monatomic carbon chains by stretching ultranarrow graphene nanoribbons},
author = {Zenan Qi and Fengpeng Zhao and Xiaozhou Zhou and Zehui Sun and Harold S Park and Hengan Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.1925},
year = {2012}
}
备注
11 pages, 6 figures, Nanotechnology accepted version