磷烯自组装形成手性磷纳米管的分子动力学研究

可控纳米结构合成是可以预期的，具有预定义手性的磷纳米管在具有可调带隙的电子器件中十分重要。本文中，结合分子动力学模拟与理论分析，我们展示了一条锯齿形磷烯纳米带能够自组装并形成一个相应的手性磷纳米管，其环绕着一条模板扶手形磷纳米管。纳米带与纳米管之间的范德华势转化为合成管的内在形变与化学键能以及部分动能。该自组装过程具有明显的温度依赖性和尺寸效应，且形成的手性管在热力学上是稳定的。此外，手性及度量可通过模板管半径和原料带的长宽比进行调控。该研究提出了一种用于可控合成磷纳米管的崭新且可行的方法，因此在半导体器件应用中极具意义。