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氮化硼纳米管的根部生长:实验与从头算模拟

化学物理 2018-09-10 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

我们在仅存在硼和氮物种的电弧中合成了氮化硼纳米管 (BNNTs),未使用过渡金属。我们发现 BNNTs 通常附着在纯硼纳米颗粒上,这表明根部生长是其形成的可能机制。为了进一步深入了解这一过程,我们通过从头算分子动力学模拟研究了液态硼滴表面 BNNTs 根部生长的关键机制。我们发现氮原子主要驻留在液滴表面,在 2400 K 以下它们组织形成氮化硼岛。为了最小化与下方液态粒子的接触,这些岛呈现非平面构型,这些构型很可能是帽状结构热成核的前驱体。一旦形成,这些帽状结构是稳定的,并且可以很容易在其底部结合氮和硼原子,从而进一步生长。我们的模拟支持 BNNTs 的根部生长机制,并提供了液态硼所起活跃作用的全面证据。

关键词

引用

@article{arxiv.1803.11374,
  title  = {Root-Growth of Boron Nitride Nanotubes: Experiments and \textit{Ab Initio} Simulations},
  author = {Biswajit Santra and Hsin-Yu Ko and Yao-Wen Yeh and Fausto Martelli and Igor Kaganovich and Yevgeny Raitses and Roberto Car},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1803.11374},
  year   = {2018}
}

备注

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