Аннотация:
Рулонные упаковки однослойного и многослойного графена могут использоваться для создания суперконденсаторов, нанонасосов, нанофильтров и других наноустройств. Полноатомное моделирование графеновых рулонов ограничено рассмотрением относительно небольших систем на малых отрезках времени. Для преодоления этих трудностей была предложена двухмерная цепная модель, позволяющая эффективно рассчитывать статические и динамические характеристики рулонов нанолент, учитывая продольную и изгибную жесткости нанолент. Модель распространена на случай рулонов из многослойного графена. Найдены возможные стационарные состояния симметричных рулонов многослойных углеродных нанолент, скрученных так, что все наноленты в рулоне оказываются эквивалентными. Получены зависимости числа витков, внутреннего и внешнего радиусов, частот низкочастотных собственных колебаний рулонных упаковок от длины нанолент $L$. Показано, что наименьшая частота собственных колебаний симметричного рулона уменьшается с длиной нанолент пропорционально $L^{-1}$. Слишком коротким нанолентам энергетически невыгодно сворачиваться в рулон и для них основным состоянием является стопка плоских нанолент. С ростом числа слоев $k$ возрастает необходимая длина нанолент $L$ для создания симметричных рулонов. При достаточно малом числе слоев $k$ и достаточно большой длине нанолент $L$ рулонная упаковка имеет наименьшую энергию по сравнению со стопкой плоских нанолент и складчатыми структурами. Результаты могут использоваться для разработки наноматериалов и наноустройств на основе рулонных упаковок графена.
Образец цитирования:
А. В. Савин, Е. А. Корзникова, И. П. Лобзенко, Ю. А. Баимова, С. В. Дмитриев, “Симметричные рулонные упаковки многослойных углеродных нанолент”, Физика твердого тела, 58:6 (2016), 1236–1242; Phys. Solid State, 58:6 (2016), 1278–1284
L. R. Safina, E. A. Rozhnova, “MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION OF THE DEFORMATION BEHAVIOR OF THE GRAPHENE/Al COMPOSITE”, J Struct Chem, 64:2 (2023), 240
Thi My Duyen Huynh, Shih-Yang Lin, Vo Khuong Dien, Chi-Hsuan Lee, Hsin-Yi Liu, Hai Duong Pham, Nguyen Thi Han, Ngoc Thanh Thuy Tran, Thi Dieu Hien Nguyen, Wei-Bang Li, Ming-Fa Lin, Fundamental Physicochemical Properties of Germanene-Related Materials, 2023, 343
Sergey V. Dmitriev, Denis I. Borisov, MATHEMATICS EDUCATION AND LEARNING, 2633, MATHEMATICS EDUCATION AND LEARNING, 2022, 020005
M.L. Pereira Júnior, L.A. Ribeiro Júnior, D.S. Galvão, J.M. De Sousa, “Dynamical formation of graphene and graphane nanoscrolls”, Chemical Physics Letters, 780 (2021), 138919
L Kh Rysaeva, R T Murzaev, A A Kudreyko, E A Korznikova, S V Dmitriev, “Behaviour of carbon nanotube bundle under quasistatic and dynamic transverse compression”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1008:1 (2020), 012063
Mahmoud A. Salem, Konstantin P. Katin, Savas Kaya, Alexei I. Kochaev, Mikhail M. Maslov, “Interaction of dopants and functional groups adsorbed on the carbon fullerenes: Computational study”, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 124 (2020), 114319
D U Abdullina, L Kh Rysaeva, E A Korznikova, S V Dmitriev, “Behavior of the mechanical system composed of highly deformable structural elements”, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 1008:1 (2020), 012069
Liliya L. Safina, Julia A. Baimova, “Molecular dynamics simulation of fabrication of Ni‐graphene composite: temperature effect”, Micro & Nano Letters, 15:3 (2020), 176
Dina U. Abdullina, Elena A. Korznikova, Volodymyr I. Dubinko, Denis V. Laptev, Alexey A. Kudreyko, Elvira G. Soboleva, Sergey V. Dmitriev, Kun Zhou, “Mechanical Response of Carbon Nanotube Bundle to Lateral Compression”, Computation, 8:2 (2020), 27
Elena A. Korznikova, Leysan Kh. Rysaeva, Alexander V. Savin, Elvira G. Soboleva, Evgenii G. Ekomasov, Marat A. Ilgamov, Sergey V. Dmitriev, “Chain Model for Carbon Nanotube Bundle under Plane Strain Conditions”, Materials, 12:23 (2019), 3951
Liliya R. Safina, Julia A. Baimova, Radik R. Mulyukov, “Nickel nanoparticles inside carbon nanostructures: atomistic simulation”, Mech Adv Mater Mod Process, 5:1 (2019)
Leysan Kh. Rysaeva, Julia A. Baimova, Dmitry S. Lisovenko, Valentin A. Gorodtsov, Sergey V. Dmitriev, “Elastic Properties of Fullerites and Diamond‐Like Phases”, Physica Status Solidi (b), 256:1 (2019)
Leysan Kh. Rysaeva, Julia A. Baimova, Sergey V. Dmitriev, Dmitry S. Lisovenko, Valentin A. Gorodtsov, Andrey I. Rudskoy, “Elastic properties of diamond-like phases based on carbon nanotubes”, Diamond and Related Materials, 97 (2019), 107411
А. В. Савин, О. И. Савина, “Влияние взаимодействия слоев на жесткость изгибных деформаций многослойных углеродных нанолент”, Физика твердого тела, 61:4 (2019), 799–804; A. V. Savin, O. I. Savina, “The effect of layers interaction on the stiffness of bending deformations of multilayered carbon nanoribbons”, Phys. Solid State, 61:4 (2019), 686–692
Bei Qian, Junfeng Ren, Zuwei Song, Yuchen Zhou, “One pot graphene-based nanocontainers as effective anticorrosion agents in epoxy-based coatings”, J Mater Sci, 53:20 (2018), 14204
A.V. Savin, E.A. Korznikova, S.V. Dmitriev, E.G. Soboleva, “Graphene nanoribbon winding around carbon nanotube”, Computational Materials Science, 135 (2017), 99
Цитирование в формате AMSBIB
Обратная связь: