单壁碳纳米管在石墨基底上的运动与能量耗散

摘要

本文采用分子动力学方法模拟研究了公度和不公度情况下,在不同的初始速度、Langevin热浴温控时间参数与温度时单壁碳纳米管在石墨基底上滑动时的运动行为和能量耗散.结果表明:公度时,当碳纳米管动能降低至不能直接越过界面势垒到达势能高点时,碳纳米管即向下一个势能低点滑动,此时碳纳米管开始在与滑动方向垂直的方向上运动,运动的方向和距离呈现随机性,同时仅伴随轻微的转动.整个过程能量耗散的主要方式不是粘-滑或转动,而是通过向能量最低位置处滑动耗散能量.不公度时,碳纳米管在基底上稳定滑动至停止,温控时间参数和初始速度对碳纳米管的运动行为无影响,温度对碳纳米管的运动行为存在一定影响,主要表现为随机性的热扰动.