|

Исследование связи упругих характеристик однослойной углеродной нанотрубки и графена

Авторы: Зарубин В.С., Сергеева Е.С. Опубликовано: 16.02.2016
Опубликовано в выпуске: #1(64)/2016  
DOI: 10.18698/1812-3368-2016-1-100-110

 
Раздел: Информатика, вычислительная техника и управление | Рубрика: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ  
Ключевые слова: графен, однослойная углеродная нанотрубка, упругие характеристики, изотропия, модуль Юнга, коэффициент Пуассона, матрица коэффициентов податливости

Представлены результаты исследования взаимосвязи между упругими характеристиками однослойного графена в предположении его изотропии в плоскости шестиугольных ячеек и образованной из графена в виде цилиндрической оболочки однослойной углеродной нанотрубки в предположении ее транс-версальной изотропии относительно продольной оси. Приведены полученные результаты для однослойной углеродной нанотрубки с индексами хиральности (4, 4).

Литература

[1] Overney G., Zhong W., Tomanek D.Z. Structural rigidity and low frequency vibrational modes of long carbon tubules // Zeitschrift fur Physik D. Atoms, Molecules and Clusters. 1993. Vol. 27. No. 1. P. 93-96. DOI: 10.1007/BF01436769

[2] Yakobson B.I., Brabec C.J., Bernholc J. Nanomechanics of carbon tubes: Instabilities beyond linear response // Phys. Rev. Lett. 1996. Vol. 76. No. 14. P. 2511.

[3] Treacy M.M.J., Ebbesen T.W., Gibson J.M. Exceptionally high Young’s modulus observed for individual carbon nanotubes // Nature. 1996. No. 381. P. 678-680.

[4] Krishnan A., Dujardin E., Ebbesen T.W., Yianilos P.N., Treacy M.M.J. Young’s modulus of single-walled nanotubes // Phys. Rev. B. 1998. No. 58. P. 14013-14019.

[5] Lourie O., Wagner H.D. Evaluation of Young’s modulus of carbon nanotubes by micro-Raman spectroscopy // Journal of Materials Research. 1998. No. 13. P. 2418-2422.

[6] Tensile tests of ropes of very long aligned multiwall carbon nanotubes / Z.W. Pan, S.S. Xie, L. Lu, B.H. Chang, L.F. Sun, W.Y. Zhou, G. Wang, D.L. Zhang // Applied Physics Letters. 1999. No. 74. P. 3152-3154.

[7] Тарасова Е.С. Исследование механических свойств композитов, армированных углеродными нанотрубками // Молодежный научно-технический вестник: электронный журнал. 2014. № 7. URL: http://sntbul.bmstu.ru/doc/728018.html

[8] Микитаев А.К., Козлов Г.В. Эффективность усиления полимерных нанокомпозитов дисперсными наночастицами // Materials Physics and Mechanics. 2014. № 21. C. 51-57. URL: http://www.ipme.ru/e-journals/MPM/no_12114/MPM121_06_kozlov.pdf

[9] Микитаев А.К., Козлов Г.В. Перколяционная модель усиления нанокомпозитов полимер/углеродные нанотрубки // Materials Physics and Mechanics. 2015. № 22. C. 101-106. URL: http://www.ipme.ru/e-journals/MPM/no_22215/MPM222_01_mikitaev.pdf

[10] Елецкий А.В., Искандарова И.М., Книжник А.А., Красиков Д.Н. Графен: методы получения и теплофизические свойства // УФН. 2011. Т. 181. № 3. С. 233-268.

[11] Сорокин П.Б., Чернозатонский Л.А. Полупроводниковые наноструктуры на основе графена // УФН. 2013. Т. 183. № 2. С. 113-132.

[12] Антонова И.В. Современные тенденции развития технологий выращивания графена методом химического осаждения паров на медных подложках // УФН. 2013. Т. 183. № 10. С. 1115-1120.

[13] Samaei A.T., Aliha M.R.M., Mirsayar M.M. Frequency analysis of agraphene sheet embedded in an ekastic medium with consideration of small scale // Materials Physics and Mechanics. 2015. No. 22. P. 125-135.

[14] Галашев А.Е., Рахманова О.Р. Устойчивость графена и материалов на его основе при механических и термических воздействиях // УФН. 2014. Т. 184. № 10. С. 1045-1065.

[15] Галашев А.Е., Дубовик С.Ю. Молекулярно-динамическое моделирование сжатия однослойного графена // Физика твердого тела. 2013. Т. 55. Вып. 9. С. 1859-1866.

[16] Вустер У. Применение тензоров и теории групп для описания физических свойств кристаллов; пер. с англ. М.: Мир, 1977. 384 с.

[17] Сиротин Ю.Н., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики. М.: Наука, 1979. 640 с.

[18] Новоселов К.С. Графен: материалы Флатландии // УФН. 2011. Т. 181. №12. С. 1299-1311.

[19] Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Математические модели механики и электродинамики сплошной среды. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 512 с.

[20] Зарубин В.С. Прикладные задачи термопрочности элементов конструкций. М.: Машиностроение, 1985. 292 с.

[21] Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки // УФН. 1997. Т. 167. № 9. С. 899-924.

[22] Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // УФН. 2002. Т. 172. № 4. С. 369-402.

[23] Prabhu S., Shubrajit Bhaumik, Vinayagam B.K. Finite element modeling and analysis of zigzag and armchair type single wall carbon nanotube // Journal of Mechanical Engineering Research. 2012. Vol. 4 (8). P. 260-266.

[24] Bowman J.C., Krumhansl J.A. The Low-Temperature Specific Heat of Graphite // J. Phys. Chem. Solids. 1958. Vol. 6. No. 4. P. 367-379.