Упругие свойства однослойных углеродных нанотрубок

Автор(ы) В.В. Емельяненко, Е.Б. Проценко
Принадлежность Сумский государственный университет, ул. Римского-Корсакова, 2, 40007 Сумы, Украина
Е-mail v.v.yemelyanenko@id.sumdu.edu.ua
Выпуск Том 4, Год 2012, Номер 1
Даты Received 04 December 2011; published online 14 March 2012
Ссылка В.В. Емельяненко, Е.Б. Проценко, Ж. нано-электрон. физ. 4 № 1, 01022 (2012)
DOI
PACS Number(s) 1.46.Fg, 62.25.Jk
Ключевые слова углеродная нанотрубка, хиральность, armchair (4) , zigzag (4) , модуль Юнга, модуль сдвига, коэффициент Пуассона.
Аннотация В данной работе выполнено моделирование упругих свойств двух основных типов однослойных углеродных нанотрубок: armchair и zigzag с помощью аналитической модели молекулярной механики. Цель данной работы заключается в исследовании и сравнении модуля Юнга, модуля сдвига и коэффициента Пуассона различных типов трубок как функций от диаметра. Мы получили ряд упрощенных выражений для размерно-зависимых упругих свойств трубок armchair (n, n) и zigzag (n, 0), которые являются базовыми для построения математических моделей. С использованием этих моделей были оценены эластичные свойства однослойных углеродных нанотрубок. Было предсказано, что трубка zigzag более чувствительна к хиральности чем armchair. Модули Юнга и сдвига обоих типов трубок уменьшались с ростом диаметра. Коэффициент Пуассона варьировался от 0.16 до 0.29 и от 0.32 до 0.42 для трубок armchair и zigzag соответственно, но он был независимым от хиральности. Заметно, что предсказанные значения эластичных характеристик трубки zigzag больше чем для armchair, особенно для малых трубок. Результаты исследования могут быть использованы для дизайна, анализа и оценки функционирования и создания новых материалов на основые углеродных нанотрубок.

Список литературы