室温下由金刚石楔驱动碳纳米管旋转
计算物理
2018-09-03 v1 应用物理
摘要
本文介绍了一种由碳纳米结构制成的旋转纳米马达。通过在碳纳米管外部采用旋转对称的金刚石楔(或针)布局,且金刚石的 [100] 方向沿管轴方向,楔针尖端可在室温下以吉赫兹频率驱动纳米管旋转。在热振动过程中,纳米管中的一些原子与针尖碰撞。针尖在碰撞期间对原子提供持续的排斥力。排斥力的切向分量产生关于管轴的力矩作用于纳米管。因此,纳米管被该力矩驱动旋转。当同心外管提供等效阻力以对抗针尖的排斥时,转子达到稳定旋转。分子动力学模拟结果表明,针尖的稳定性影响转子的旋转频率。考虑了小型化因素,说明了此类纳米马达的潜在制备方式。该旋转马达可作为纳米机器中的引擎。
引用
@article{arxiv.1808.10067,
title = {Driving carbon nanotube to rotate by diamond wedges at room temperature},
author = {Jiao Shi and Aiqin Wang and Kun Cai},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.10067},
year = {2018}
}