任意な長さと配向のカーボンナノチューブに対するメソスコピック相互作用ポテンシャル

VOLKOV Alexey N.; ZHIGILEI Leonid V.

文献

J-GLOBAL ID：201002286790893364 整理番号：10A0447828

任意な長さと配向のカーボンナノチューブに対するメソスコピック相互作用ポテンシャル

Mesoscopic Interaction Potential for Carbon Nanotubes of Arbitrary Length and Orientation

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資料名：
巻： 114 号： 12 ページ： 5513-5531 発行年： 2010年04月01日
JST資料番号： W1877A ISSN： 1932-7447 CODEN： JPCCCK 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

カーボンナノチューブ(CNT)材料のメソスコピック・シミュレーションを可能にするため,任意な長さと配向を持った真っ直ぐな単一壁カーボンナノチューブ(CNTs)間のvan der Waals相互作用を説明するのにメソスコピック管状ポテンシャル計算の連続的やり方を拡張した。この問題の幾何学的複雑さに対応するため(相互作用エネルギーは六つの独立した幾何学的変数の関数)相互作用ポテンシャルのコンパクトで正確な近似が様々なCNT形状に対して設定され確かめられた。管状ポテンシャルのパラメータ化はグラファイト構造の非結合相互作用を記述している炭素-炭素分子間ポテンシャルに基づいて行った。二つのCNTs間相互作用の分析的解析のため利用した管状ポテンシャルはナノチューブの配列とCNTバンドルの生成に対応した条件と駆動力の存在を明らかにした。ナノチューブ千個からなるミクロンオーダーのジメンジョンを持つ系に対して管状ポテンシャルを用いて行ったメソスコピック・シミュレーションではバンドル中でCNTsの部分的六面体配列を有する連続したバンドルのネットワーク化へとナノチューブの自己集積が予測された。得られたこの構造は実験で観察されたCNT膜とマットの構造と類似していた。管状ポテンシャルのデザインで利用されたこの一般的方法は単一壁CNTsあるいは他のグラファイト状構造に限定されずナノチューブ,ナノロッド,ミクロ繊維のようなナノ-並びにミクロ管状エレメントの様々な型からなる系の広い範囲に拡張出来,複雑な複合体材料のメソスコピックモデリングに対する新しい機会を与える。

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コロイド化学一般 , 分子間相互作用 , 原子・分子のクラスタ , 炭素とその化合物

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