Упругие и пластические деформации многослойных упаковок углеродных нанотрубок на плоской подложке
Савин А.В., Савина О.И.

Received: August 16, 2021

DOI: 10.31857/S0044451022010072

PDF (3592.6K)

Методом молекулярной динамики с использованием цепной модели показано, что поперечное сжатие многослойной упаковки одинаковых параллельных одностенных нанотрубок, находящихся на плоской подложке, может происходить упруго только при их диаметре D<2.5 нм. В этом случае снятие сжатия всегда приводит к возвращению упаковки в основное несжатое состояние. При D>2.5 нм многослойная упаковка будет уже мультистабильной системой со множеством стационарных состояний, отличающихся друг от друга долей нанотрубок, находящихся в коллапсированном состоянии (толщина упаковки монотонно уменьшается с увеличением доли таких нанотрубок). Для нанотрубок с индексом киральности (60,0) (D=4.69 нм) в зависимости от доли коллапсированных нанотрубок толщина 11-слойной упаковки может меняться от 12 до 36 нм. Поперечное сжатие такой упаковки приводит к пластическим деформациям. Только за счет коллапса части нанотрубок такое сжатие переводит упаковку из одного стационарного состояния в другое, имеющее меньшую толщину. Моделирование динамики показало, что все стационарные состояния упаковки устойчивы к тепловым колебаниям.