碳纳米管对接成异质结器件的计算模拟

作者：焦学敬; 欧阳方平; 彭盛霖; 李建平; 段吉安; 胡友旺

来源：Acta Physica Sinica, 2013, 62(10): 311-316.

• 碳纳米管
• Monte Carlo
• Stone-Wales缺陷
• 分子动力学 carbon nanotube
• stone-wales defect
• molecular dynamic

基于Stone-Wales缺陷演变理论与分子动力学、Monte Carlo计算方法,进行了碳纳米管(CNTs)对接成异质结器件的计算模拟.首先,提出了一种模拟CNTs端帽位置变化的新算法,并计算模拟了单根CNT的端帽从开口到闭合的过程.Stone-Wales缺陷演变被设计模拟这些端帽变化的跃变过程,以模拟C—C键的生成与断裂,而分子动力学则作为跃变后构型弛豫的渐变模拟.同时,研究了不同管型CNTs的端帽打开并对接形成异质结的过程.研究结果显示,对接初期在对接处先产生大量的缺陷,以促进反应的发生.这些缺陷趋向于演变成稳定的六元环结构,或者五元环/七元环的结构,使异质结趋于稳定.

• 单位
  机电工程学院; 物理与电子学院; 高性能复杂制造国家重点实验室; 中南大学