МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. ФИЗИКА
Войти на сайт | Регистрация
УДК 245.26
Эндоэдральные комплексы углеродных нанотрубок с литием при конечных температурах
Созыкин Сергей Анатольевич, кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра общей и теоретической физики, Южно-Уральски, sergey.sozykin@gmail.com
Бескачко Валерий Петрович, доктор физико-математических наук, профессор, кафедра общей и теоретической физики, Южно-Уральский государственный университет,
Аннотация
Методами первопринципной молекулярной динамики моделируются строение и динамические свойства углеродных нанотрубок, содержащих в полости атомы лития, в диапазоне температур 100–700 К. Показано, что основные закономерности в строении таких комплексов, выявленные ранее при T = 0 K, сохраняются также и при всех рассмотренных температурах. Изучен характер движения внедренных атомов в зависимости от их концентрации и температуры. Предсказывается, что при малых концентрациях движение атомов лития становится инфинитным при температурах, превышающих комнатные. В отличие от этого случая, при концентрациях, превышающих порог кластерообразования, движение кластеров лития инфинитно даже при самых низких из рассмотренных температур.
Ключевые слова
углеродные нанотрубки, эндоэдральный комплекс, атомная структура и динамика, компьютерное моделирование, молекулярная динамика, расчеты из первых принципов
Литература
1. Theoretical study of adsorption of lithium atom on carbon nanotube / M. Senami, Y. Ikeda, A. Fukushima, A. Tachibana // AIP Advances. – 2011. – Vol. 1. – P. 042106.
2. Interaction and concerted diffusion of lithium in a (5,5) carbon nanotube / M. Khantha, N.A. Cordero, J.A. Alonso et al. // Physical review B. – 2008. – Vol. 78. – P. 115430.
3. Созыкин, С.А. Электрические свойства комплексов углеродной нанотрубки (7,7) с одиночными атомами Li, Na, S и Se / С.А. Созыкин, В.П. Бескачко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика. Механика. Физика». – 2012. – Вып. 7. – № 34(293). – С. 113–119.
4. Созыкин, С.А. Механические свойства комплексов углеродной нанотрубки (7,7) с одиночными атомами Li, Na, S и Se / С.А. Созыкин, В.П. Бескачко // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика. Механика. Физика». – 2012. – Вып. 7. – № 34(293). – С. 182–185.
5. Sozykin, S.A. Structure of endohedral complexes of carbon nanotubes encapsulated with lithium and sodium / S.A. Sozykin, V.P. Beskachko // Molecular Physics. – 2013. – Vol. 111. – Issue 7. – P. 930–938. DOI:10.1080/00268976.2012.760049
6. The Siesta method for ab initio order-N materials simulation / Josй M. Soler, Emilio Artacho, Julian D. Gale et al. // J. Phys.: Condens. Matter. – 2002. – Vol. 14. – P. 2745–2779.
7. Denis, P.A. C2V or C6V: Which is the most stable structure of the benzene–lithium complex? / P.A. Denis, F. Iribarne // Chemical Physics Letters. – 2013. – Vol. 573. – P. 15–18.
8. Electrical Transport in Single-Walled Carbon Nanotubes / M.J. Biercuk, S. Ilani, C.M. Marcus, and P.L. McEuen // Carbon Nanotubes, Topics in Applied Physics: сб. науч. тр. – 2008. – Vol. 111. – P. 455–493.
Источник
Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математика. Физика. Химия». - 2014. - Том 6, №2. – C.63-67.