固体基质中线性纳米结构的声子谱与振动特性

研究了嵌入晶体基质中或吸附在其表面的线性链的原子动力学。特别分析了由表面层中的替代杂质形成且同时偏离该层的线性链。该系统模拟了实验上积极研究的结构，即气体分子吸附位于某种介质中的碳纳米管束的壁上。研究表明，对于原子间相互作用强于链原子与晶体基质原子间相互作用的链，准一维特征是典型的。在链原子的局域声子态密度上，向准一维行为的转变呈现为扭折形式。换言之，它是第一个（最低频率）范霍夫奇点，在三维结构（所考虑的系统通常是三维的）中对应于从闭合到开放的等频（准平面）曲面的转变。在频率高于范霍夫奇点频率时，链中原子的局域声子态密度具有一维特征。计算了嵌入链原子振动的均方根振幅，并分析了原子振动对系统低温热容贡献的行为。