Моделирование складчатых и рулонных упаковок углеродных нанолент
Савин А.В.1, Корзникова Е.А.2, Дмитриев С.В.2,3
1Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва, Россия
2Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, Уфа, Россия
3Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Email: asavin@center.chph.ras.ru
Поступила в редакцию: 6 мая 2015 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2015 г.
Предложена простая модель молекулярной цепи на плоскости, позволяющая описать складчатые и рулонные упаковки графеновых нанолент. С использованием данной модели получены возможные стационарные состояния однослойных графеновых нанолент, показана их устойчивость и рассчитана энергия как функция длины наноленты L. Полученные результаты легко интерпретируются с учетом того, что образование ван-дер-ваальсовых связей приводит к выигрышу энергии, а изгиб наноленты - к ее проигрышу. Показано, что при L>13.39 nm минимальную энергию среди изученных конформаций имеет рулонная упаковка, которая возможна для нанолент с длиной L≥ 5.77 nm. При меньших значениях длины наноленты существует только плоская ее форма. Простота предложенной модели позволяет рассматривать динамику рулонов графеновых нанолент большой длины на достаточно больших интервалах времени. А.В. Савин благодарит за финансовую поддержку Российский научный фонд (грант N 14-13-00982), Е.А. Корзникова - грант Президента РФ для молодых ученых MK-5283.2015.2б С.В. Дмитриев - The Tomsk State University Academic D.I. Mendeleev Fund Program (2014-2015). Расчеты проведены на суперкомпьютере Межведомственного cуперкомпьютерного центра РАН.
- K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, A.A. Firsov. Science 306, 666 (2004)
- A.K. Geim, K.S. Novoselov. Naure Mater. 6, 183 (2007)
- C. Soldano, A. Mahmood, E. Dujardin. Carbon 48, 2127 (2010)
- J.A. Baimova, B. Liu, S.V. Dmitriev, K. Zhou. Phys. Status Solidi RRL 8, 336 (2014)
- J.A. Baimova, B. Liu, S.V. Dmitriev, N. Srikanth, K. Zhou. Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 19 505 (2014)
- J.A. Baimova, E.A. Korznikova, S.V. Dmitriev, B. Liu, K. Zhou. Rev. Adv. Mater. Sci. 39, 69 (2014)
- W. Bollmann, J. Spreadborough. Nature 186, 29 (1960)
- G. Cheng, I. Calizo, X. Liang, B.A. Sperling, A.C. Johnston-Peck, W. Li, J.E. Maslar, C.A. Richtera, A.R.H. Walker. Carbon 76, 257 (2014)
- H.Q. Zhou, C.Y. Qiu, H.C. Yang, F. Yu, M.J. Chen, L.J. Hu, Y.J. Guo, L.F. Sun. Chem. Phys. Lett. 501, 475 (2011)
- X. Chen, R.A. Boulos, J.F. Dobson, C.L. Raston. Nanoscale, 5, 498 (2013)
- M.V. Savoskin, V.N. Mochalin, A.P. Yaroshenko, N.I. Lazareva, T.E. Konstantinova, I.V. Barsukov, I.G. Prokofiev. Carbon 45, 2797 (2007)
- X. Xie, L. Ju, X. Feng, Y. Sun, R. Zhou, K. Liu, S. Fan, Q. Li, K. Jiang. Nano Lett. 9, 2565 (2009)
- A.L. Chuvilin, V.L. Kuznetsov, A.N. Obraztsov. Carbon 47, 3099 (2009)
- H. Pan, Y. Feng, J. Lin. Phys. Rev. B 72, 085 415 (2005)
- R. Rurali, V. R. Coluci, D.S. Galvao. Phys. Rev. B 74, 085 414 (2006)
- Y. Chen, J. Lu, Z. Gao. J. Phys. Chem. C 111, 1625 (2007)
- X. Shi, N.M. Pugno, Y. Cheng, H. Gao. J. Appl. Phys. 95, 163 113 (2009)
- B.V.C. Martins, D.S. Galvao. Nanotechnology 21, 075 710 (2010)
- S. Huang, B. Wang, M. Feng, X. Xu, X. Cao, Y. Wang. Surf. Sci. 634, 3 (2015)
- E. Perim, R. Paupitz, D.S. Galvao. J. Appl. Phys. 113, 054 306 (2013)
- Y. Wang, H.F. Zhan, C. Yang, Y. Xiang, Y.Y. Zhang. Comp. Mater. Sci 96 300 (2015)
- X. Shi, Y. Cheng, N.M. Pugno, H. Gao. J. Appl. Phys. 96, 053 115 (2010)
- Z. Zhang, T. Li. Appl. Phys. Lett. 97, 081 909 (2010)
- L. Chu, Q. Xue, T. Zhang, C. Ling. J. Phys. Chem. C 115, 15 217 (2011)
- N. Patra, Y. Song, P. Kral. ACS Nano 5, 1798 (2011)
- H.Y. Song, S.F. Geng, M.R. An, X.W. Zha. J. Appl. Phys. 113, 164 305 (2013)
- Q. Yin, X. Shi. Nanoscale 5, 5450 (2013)
- X. Shi, N.M. Pugno, H. Gao. Acta Mech. Solida Sin. 23, 484 (2010)
- X. Shi, N.M. Pugno, H. Gao. Int. J. Fract. 171, 163 (2011)
- V.R. Coluci, S.F. Braga, R.H. Baughman, D.S. Galvao. Phys. Rev. B 75, 125 404 (2007)
- S.F. Braga, V.R. Coluci, R.H. Baughman, D.S. Galvao. Chem. Phys. Lett. 441, 78 (2007)
- X. Shi, Y. Cheng, N.M. Pugno, H. Gao. Small 6, 739 (2010)
- X. Shi, Q. Yin, N.M. Pugno, H. Gao. J. Appl. Mech. 81, 1014 (2013)
- Z. Zhang, Y. Huang, T. Li. J. Appl. Phys. 112, 063 515 (2012)
- A.V. Savin, Y.S. Kivshar, B. Hu. Phys. Rev. B 82, 195 422 (2010)
- A.V. Savin, Yu.S. Kivshar. Europhys. Lett. 82, 66 002 (2008)
- A.V. Savin, Y.S. Kivshar, B. Hu. Europhys. Lett. 88, 26 004 (2009)
- A.V. Savin, B. Hu, Y.S. Kivshar. Phys. Rev. B 80, 195 423 (2009)
- A.V. Savin, Y.S. Kivshar. Appl. Phys. Lett. 94, 111 903 (2009)
- A.V. Savin, Y.S. Kivshar. Europhys. Lett. 89, 46 001 (2010)
- A.V. Savin, Y.S. Kivshar. Phys. Rev. B 81, 165 418 (2010)
- Е.А. Корзникова, А.В. Савин, Ю.А. Баимова, С.В. Дмитриев, Р.Р. Мулюков. Письма в ЖЭТФ 96, 238 (2012)
- E.A. Korznikova, J.A. Baimova, S.V. Dmitriev. Europhys. Lett. 102, 60 004 (2013)
- J.A. Baimova, S.V. Dmitriev, K. Zhou. Europhys. Lett. 100, 36 005 (2012)
- J.A. Baimova, S.V. Dmitriev, K. Zhou, A.V. Savin. Phys. Rev. B 86, 035 427 (2012)
- С.В. Дмитриев, Ю.А. Баимова, А.В. Савин, Ю.С. Кившарь. Письма в ЖЭТФ 96, 632 (2011)
- Ю.А. Баимова, С.В. Дмитриев, А.В. Савин, Ю.С. Кившарь. ФТТ 54, 813 (2012)
- E.A. Korznikova, S.V. Dmitriev. J. Phys. D 47, 345 307 (2014)
- R. Zacharia, H. Ulbricht, T. Hertel. Phys. Rev. B 69, 155 406 (2004)
- A. Ludsteck. Acta. Cryst. A 28, 59 (1972)
- Y.X. Zhao, I.L. Spain. Phys. Rev. B 40, 993 (1989)
- W.B. Gauster, I.J. Fritz. J. Appl. Phys. 45, 3309 (1974).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.