Бистабильность многостенных углеродных нанострубок, расположенных на плоских подложках
Российский научный фонд, Компьютерное моделирование сложной динамики полимерных систем и наноструктур при их полиморфных превращениях, 16-13-10302
Савин А.В.1,2, Савина О.И.2
1Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва, Россия
2Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, Москва, Россия
Email: asavin@center.chph.ras.ru, oi_savina@rambler.ru
Поступила в редакцию: 25 июня 2019 г.
Выставление онлайн: 20 октября 2019 г.
Исследованы стационарные состояния многостенных углеродных нанотрубок. Численное моделирование показало, что при достаточно больших диаметрах нанотрубки становятся бистабильными системами. Независимо от взаимодействия с подложками они могут находится в двух устойчивых состояниях: в открытом, имеющим внутреннюю полость, и в схлопнутом (коллапсированном) состоянии. Взаимодействие с плоской подложкой приводит к сплющиванию нанотрубки, делая энергетически более выгодным еe переход в схлопнутое состояние (чем сильнее взаимодействие, тем более выгодным становиться переход). Показано, что изменение формы многослойной нанотрубки из-за еe взаимодействия с подложкой или вследствие еe коллапса приводит к резкому увеличению числа еe коллективных собственных колебаний, в которых уже участвуют все еe слои. Получен энергетический профиль перехода между стационарными состояниями нанотрубки, который является сильно несимметричным двухъямным потенциалом, с первым узким минимумом, соответствующим схлопнутому состоянию, и со вторым широким минимумом, соответствующим открытому состоянию нанотрубки. Ключевые слова: многостенная нанотрубка, бистабильность, коллапс нанотрубок, плоская подложка, двухъямный потенциал.
- Л.В. Радушкевич, В.М. Лукьянович. ЖФХ 26, 1, 88 (1952)
- S. Iijima. Nature 354, 568 (1991)
- А.В. Елецкий. УФН 172, 4, 401 (2002)
- N.S. Chopra, L.X. Benedict, V.H. Crespi, M.L. Cohen, S.G. Louie, A. Zettl. Nature 377, 14, 135 (1995)
- G. Gao, T. Cagin, W.A. Goddard. Nanotechnology 9, 184 (1998)
- J. Xiao, B. Liu, Y. Huang, J. Zuo, K.-C. Hwang, M.-F. Yu. Nanotechnology 18, 395703 (2007)
- J.A. Baimova, Q. Fan, L. Zeng, Z. Wang, S.V. Dmitriev, X. Feng, K. Zhou. J. Nanomater. 2015, 186231 (2015)
- T. Hertel, R.E. Walkup, P. Avouris. Phys. Rev. B 58, 20, 13870 (1998)
- J. Xie, Q. Xue, H. Chen, D. Xia, C. Lv, M. Ma. J. Phys. Chem. C 114, 2100 (2010)
- X. Yuan, Y. Wang. Nanotechnology 29, 075705 (2018)
- J. Kou, X. Zhou, Y. Fang, Y. Chen, H. Lu, H. Ye, F. Wu, J. Fan. Appl. Phys. Lett. 102, 123902 (2013)
- Y. Umeno, Y. Yachi, M. Sato, H. Shima. Physica E 106 319 (2019)
- T. Tang, A. Jagota, C.-Y. Hui, N.J. Glassmaker. J. Appl. Phys. 97, 074310 (2005)
- J. Liu. Arch. Appl. Mech. 82, 767 (2012)
- R. Setton. Carbon 34, 69 (1996)
- A.K. Rappe, C.J. Casewit, K.S. Colwell, W.A. Goddard III, W.M. Skiff. J. Am. Chem. Soc. 114, 10024 (1992)
- W.D. Luedtke, Uzi Landman. Phys. Rev. Lett. 82, 3835 (1999)
- J. Sforzini, L. Nemec, T. Denig, B. tadtmuller, T.-L. Lee, C. Kumpf, S. Soubatch, U. Starke, P.Rinke, V. Blum, F.C. Bocquet, F.S. Tautz. Phys. Rev. Lett. 114, 106804 (2015)
- A. Lyalin, A. Hussien, A.V. Solov'yov, W. Greiner. Phys. Rev. B 79, 165403 (2009)
- А.Е. Галашев, В.А. Полухин. ФТТ 55, 11, 2250 (2013)
- K.P. Katin, V.S. Prudkovskiy, M.M. Maslov. Micro Nano Lett. 13, 2, 160 (2018)
- J. Lahiri, T.S. Miller, A.J. Ross, L. Adamska, I.I. Oleynik, M. Batzill. New J. Phys. 13 025001 (2011)
- Y. Gamo, A. Nagashima, M. Wakabayashi, M. Terai, C. Oshima. Surf. Sci. 374, 61 (1997)
- A. Dahal, M. Batzill. Nanoscale 6, 2548 (2014)
- A.V. Savin, E.A. Korznikova, S.V. Dmitriev. Phys. Rev. B 92, 035412 (2015)
- А.В. Савин, Е.А. Корзникова, С.В. Дмитриев. ФТТ 57, 11, 2278 (2015)
- H.Y. Peng, N. Wang, Y.F. Zheng, Y. Lifshitz, J. Kulik, R.Q. Zhang, C.S. Lee, S.T. Lee. Appl. Phys. Lett. 77, 18, 2831 (2000)
- T. Chang, Z. Guo. Nano Lett. 10, 3490 (2010)
- A.V. Savin, G.P. Tsironis, A.V. Zolotaryuk. Phys. Rev. E, 56, 3, 2457 (1997)
- G. Costantini, F. Marchesoni. Phys. Rev. Lett. 87, 11, 114102 (2001).
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.