Физика

Трёхмерная структура многослойных углеродных нанотрубок

Е. А. Беленков

Челябинский государственный университет, Челябинск, Россия

Аннотация: В статье исследованы особенности структуры многослойных углеродных нанотрубок. В результате установлено, что возможно существование пяти типов многослойных нанотрубок: $(n,0)$, $(n,n)$, $(5n,n)$, $(5n,2n)$ и $(10n,3n)$, составленных из трубок одинаковой хиральности. Степени хиральности этих типов $k = 0, 0.4, 0.6, 0.8, 1$ (степень хиральности произвольной нанотрубки $(n,m)$ находится как $k=m/n$). Межтрубочные расстояния для каждого из подтипов являются константами: $0.3528, 0.35927, 0.34842, 0.34174$ и $0.33948$ нм. Для многослойных нанотрубок, составленных из трубок произвольной хиральности, межтрубочные расстояния не являются константой и варьируются в широком диапазоне от $0.3354$ до $0.345$ нм. Расчёты межтрубочных взаимодействий, выполненных методом атом-атомного потенциала, показали, что разница в энергиях связи при различных взаимных сдвигах и разворотах вложенных нанотрубок незначительна (менее $1$% полной энергии связи), что должно приводить к отсутствию порядка в их взаимном расположении.

Ключевые слова: многослойная углеродная нанотрубка, структура, молекулярная механика, метод атом-атомного потенциала, энергия связи.

УДК: 538.911

Поступила в редакцию: 24.10.2016
Исправленный вариант: 05.11.2016

Реферативные базы данных:

•