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螺旋上升对自激发锯齿型双壁碳纳米管振荡行为的影响

曾永辉 江五贵 Qin Qing-Hua

螺旋上升对自激发锯齿型双壁碳纳米管振荡行为的影响

曾永辉, 江五贵, Qin Qing-Hua
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  • 运用分子动力学方法模拟了锯齿型双壁碳纳米管体系的振荡行为, 其中旋转的内管施加了不同大小的螺旋上升长度. 不同于以前关于扶手椅型碳纳米管的工作(Zeng Y H, et al. 2016 Nanotechnology 27 95705), 锯齿型的内管在施加了不同大小的螺旋上升长度之后, 其管壁结构会产生畸变或缺陷. 模拟过程中, 锯齿型内管在施加一定的旋转速度以后保持自由, 而固定的外管为无任何缺陷的理想锯齿型碳纳米管. 分子动力学模拟结果显示锯齿型内管的轴向振荡行为与内管施加的螺旋上升长度密切相关. 内管的振荡频率随着内管螺旋上升长度的增加而增加. 但当内管的螺旋上升长度较大时, 由于螺旋上升所引起的内管缺陷结构造成整个内管的破裂, 从而导致其无法进行稳定的轴向振荡. 模拟结果还显示, 对于无螺旋上升的理想锯齿型碳管, 虽然其轴向振荡效果非常微弱, 但却可以作为一种具有恒定旋转频率的旋转致动器. 此外, 对螺旋上升长度为0.5 nm的内管在不同温度下的振荡性能进行了模拟分析, 结果表明内管振荡的幅度随温度的升高而相应地增加, 但当温度超过一定的临界值后, 内管不能保持稳定的振荡.
      通信作者: 江五贵, jiangwugui@nchu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11162014,11372126)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-03-15
  • 修回日期:  2016-04-28
  • 刊出日期:  2016-07-20

螺旋上升对自激发锯齿型双壁碳纳米管振荡行为的影响

  • 1. 南昌航空大学航空制造工程学院, 南昌 330063;
  • 2. Research School of Engineering, the Australian National University, Acton ACT 2601, Australia
  • 通信作者: 江五贵, jiangwugui@nchu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11162014,11372126)资助的课题.

摘要: 运用分子动力学方法模拟了锯齿型双壁碳纳米管体系的振荡行为, 其中旋转的内管施加了不同大小的螺旋上升长度. 不同于以前关于扶手椅型碳纳米管的工作(Zeng Y H, et al. 2016 Nanotechnology 27 95705), 锯齿型的内管在施加了不同大小的螺旋上升长度之后, 其管壁结构会产生畸变或缺陷. 模拟过程中, 锯齿型内管在施加一定的旋转速度以后保持自由, 而固定的外管为无任何缺陷的理想锯齿型碳纳米管. 分子动力学模拟结果显示锯齿型内管的轴向振荡行为与内管施加的螺旋上升长度密切相关. 内管的振荡频率随着内管螺旋上升长度的增加而增加. 但当内管的螺旋上升长度较大时, 由于螺旋上升所引起的内管缺陷结构造成整个内管的破裂, 从而导致其无法进行稳定的轴向振荡. 模拟结果还显示, 对于无螺旋上升的理想锯齿型碳管, 虽然其轴向振荡效果非常微弱, 但却可以作为一种具有恒定旋转频率的旋转致动器. 此外, 对螺旋上升长度为0.5 nm的内管在不同温度下的振荡性能进行了模拟分析, 结果表明内管振荡的幅度随温度的升高而相应地增加, 但当温度超过一定的临界值后, 内管不能保持稳定的振荡.

English Abstract

参考文献 (27)

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