碳納米管分子動力學模擬的經驗勢函數研究
2005-04-29 00:44:03保文星朱長純崔萬照
西安交通大學學報 2005年2期
保文星 朱長純 崔萬照
摘要：針對經驗鍵序勢函數沒有考慮到碳納米管原子間長程非鍵作用的問題，提出了一種新的勢函數表達式．該表達式結合了經驗鍵序作用勢和雷納德—瓊斯勢的特點，能夠計算碳原子間的短程相互作用和長程相互作用，更準確地計算出碳納米管的原子間作用勢能．使用分子動力學模擬方法，研究了單壁碳納米管原子間的互作用勢和楊氏模量．研究結果表明：碳納米管的單位原子勢能隨直徑的增大而減小，管間作用勢能隨距離的變化曲線呈U字形，楊氏模量為0．935 TPa左右．模擬計算結果與實驗結果和其他理論計算結果吻合得很好，說明改進的勢函數模型可準確模擬碳納米管的力學性質．
關鍵詞：碳納米管；經驗鍵序作用勢；雷納德—瓊斯勢；分子動力學
中圖分類號：0359文獻標識碼：A文章編號：0253—987X(2005)02—0200—05
