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题名纳米管中旋错缺陷相互作用的理论研究
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作者
翟啸波
张探涛
黄雪丽
曾渝
解忧
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机构
西安科技大学理学院
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出处
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第9期1593-1599,共7页
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基金
国家自然科学基金(52474252)。
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文摘
碳纳米管具有优异的物理化学性能。5/7边形旋错缺陷是碳基纳米材料中最常见的一种拓扑缺陷,显著影响碳纳米管的力学、电学和热学等性质。因此,研究旋错相互作用对碳纳米管的应用具有重要意义。旋错间的相互作用势与液晶中涡旋相互作用相似,可以通过格林函数计算其势能。考虑到弯曲系统中曲率与缺陷的耦合作用,由此可以获得弯曲系统的旋错缺陷能。然而,对于碳纳米管,由于柱面周期边界条件,按常规投影会导致格林函数发散。针对这一问题,本文设计了几种不同的共形变换方案,解决了柱面格林函数发散问题,探讨了各方案的优劣,揭示了一种探寻共形变换的方法。最终给出了一种同时满足周期性、对称性、连续且光滑的最优柱面格林函数,从而计算了纳米管中的旋错缺陷能,并揭示了旋错势的分布规律,解释了为何正反旋错多以旋错对或在纳米管两侧出现。纳米管中缺陷能的等能面,在靠近旋错中心时接近圆形,远离旋错中心呈纺锤形,较远时几乎变为直线。研究结果对碳纳米管的应用具有一定理论指导作用。
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关键词
纳米管
旋错缺陷能
柱面格林函数
共形变换
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Keywords
nanotube
defect energy of disclination
cylindrical Green´s function
conformal transformation
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分类号
TB303
[一般工业技术—材料科学与工程]
O469
[理学—凝聚态物理]
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