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石墨炔与石墨二炔纳米卷的力学与热稳定性

介观与纳米尺度物理 2017-02-21 v2

摘要

石墨炔和石墨二炔是同时具有sp2和sp杂化原子的碳二维同素异形体结构。这些材料已被理论预测,但由于其合成的内在困难,直到最近才有一些结构被实验实现。石墨炔纳米卷是通过将石墨炔片卷成纸草状结构而获得的。在这项工作中,我们通过全原子反应力场分子动力学模拟,研究了一系列石墨炔({\alpha}, \b{eta}, 和 {\delta} 类型)结构的纳米卷形成动力学。我们还研究了它们在200-1000K温度范围内的热稳定性。我们的结果表明,此处考虑的所有结构都能形成稳定的纳米卷。它们的稳定性取决于石墨炔片宽度与高度之比的临界值。我们的发现还表明,这些结构在结构上不如基于石墨烯的纳米卷稳定。这可以用石墨炔更高的结构孔隙率来解释,后者导致pi-pi堆积相互作用降低。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.05790,
  title  = {Mechanical and Thermal Stability of Graphyne and Graphdiyne Nanoscrolls},
  author = {Daniel Solis and Cristiano F. Woellner and Daiane D. Borges and Douglas S. Galvao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.05790},
  year   = {2017}
}