碳纳米管形成机理的Monte Carlo模拟

摘要

采用蒙特卡罗方法研究了碳纳米管生长初期"碳帽"的形成过程,并且考察了碳原子的添加速率对其形成过程的影响.模拟在立方元胞中进行,先随机放置一个金属团簇和一些碳原子形成共熔体,然后在距离共熔体表面0.6 nm处释放碳原子.模拟结果表明,碳原子首先吸附在金属团簇的表面,然后扩散到团簇中.当碳原子在团簇中的浓度达到饱和后,在镍团簇的另一侧析出,形成"碳帽"结构.碳原子的添加速率太快,不利于形成碳帽,甚至形不成"碳帽".