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碳纳米管超螺旋:扭曲螺旋的环

介观与纳米尺度物理 2014-10-28 v3 软凝聚态物质

摘要

弹性细丝中扭转的弛豫往往驱动构象变化。我们利用全原子计算探索这一范式,并报道了在单个碳纳米管 (CNTs) 中形成新型超螺旋形状的现象。减小扭转受限碳纳米管的端点距离会导致纳米管超螺旋 (plectoneme) 的自发成核与生长。我们构建了稳定性相图,并与理论框架的比较揭示了非局域范德华相互作用的重要性。在某些情况下,它们将超螺旋稳定到一定程度,使其尖端发生局部扭结,随后不可逆地重构为一种涉及 sp3sp^3 键合的无序但增强的结构。对碳纳米管及相关纳米细丝的超螺旋构象进行工程化,开启了在纳米尺度实现一组独特的可调谐功能特性的可能性。

关键词

引用

@article{arxiv.1402.5696,
  title  = {Carbon nanotube plectonemes: Loops of twisted helices},
  author = {Alireza Shahabi and Moneesh Upmanyu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1402.5696},
  year   = {2014}
}

备注

4 pages, 4 figures