具有节点结构缺陷的单壁碳纳米管的表征
介观与纳米尺度物理
2014-10-02 v1 计算物理
摘要
最近的实验表明，节点结构缺陷在单壁碳纳米管 (SWNTs) 的合成过程中容易形成，因此 SWNTs 可能会偏离定义明确无缝管状结构。在此，我们利用石墨烯 - 螺旋生长模型描述了 SWNTs 中可行节点缺陷的结构细节，并利用计算方法研究了在这些缺陷存在下 SWNTs 的机械和电子性质如何变化。令人惊讶的是，具有节点缺陷的 SWNTs 的原子模拟结果与之前的结构、拉伸和球磨实验结果显示出极好的一致性，而这些结果无法用传统模型解释。具有节点缺陷的 SWNTs 的拉伸失效强度比原始 SWNTs 低约四到六倍，且这些 SWNTs 在横向压缩咬合下更容易受损。我们揭示出，在节点缺陷存在的情况下，SWNT(12,8) 的电子带隙会显著减小。这项研究强烈表明了 SWNTs 中节点缺陷的普遍性，要求在 SWNT 建模中采用新的理论框架以进行正确的特性预测。
引用
@article{arxiv.1410.0138,
title = {Characterization of Single-Walled Carbon Nanotubes with Nodal Structural Defects},
author = {Young I. Jhon and Woonjo Cho and Seok Lee and Young Min Jhon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.0138},
year = {2014}
}
备注
11 pages, 7 figures