碳纳米管的双稳态

来源 :第十五届全国物理力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yjg020
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  相比如一维聚合物链和双螺旋DNA的熵力学问题的大量的研究,碳纳米管因其具有高的弯曲刚度使得相应的实验和模拟研究面临一定困境。利用天河Ⅱ号超级计算机,采用大尺度(长度在微米级,时间尺度在500纳秒)室温分子动力学模拟,我们直接观察到两端自由的(5,5)单壁碳纳米管具有双稳态:其一是本征态,即类似弹性直杆的动力学稳态;另外一个是具有螺旋构型的热力学稳态。后者形成的机制源自于初始轴向压缩后屈曲引起的势垒和构型熵。模拟结果也表明热力学稳态的存在也依赖于纳米管的长度和初始压缩幅度。该研究增进了我们对类似于碳纳米管的高刚度一维分子结构的热力学行为的理解。
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