In the work an elastic properties of nanotubes was investigated by a method molecular dynamic simulation. Values of rigidity and Poisson factor was calculated ed at various geometric parameters of nanotubes. It is established that the Poisson factor strongly depends on chirality. It is shown that the type of loss of stability at compression depends on geometrical parameters.
В данной работе методом молекулярной динамики были исследованы упругие и прочностные свойства одностенных углеродных нанотрубок (УНТ). Рассчитаны значения жесткости и коэффициента Пуассона при различных геометрических параметрах УНТ и температурах. Проанализировано поведение этих величин в ходе осевой деформации. Установлено что в зависимости от геометрических параметров деформация УНТ при сжатии может проходить по трём различным механизмам. Рассчитаны значения предельной деформации УНТ при сжатии.
метод молекулярной динамики, одностенные углеродные нанотрубки, коэффициент Пуассона, деформация
1. Huang Y., Wu J., Hwang K.C. Thickness of Graphene and Single-Wall Carbon Nanotubes // PRB. V. 74. №. 24. 2006. P. 245413(9) 2. Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // УФН. Т. 172. № 4. 2002. С. 401-438. 3. Sears A., Batra R.C. Macroscopic Properties of Carbon Nanotubes from Molecular-Mechanics Simulation // PRB. V. 69. № 23. 2004. P. 235406(10). 4. Yakobson B.I., Brabec C.J., Bernholc J. Nanomechanics of Carbon Tubes: Instabilities Beyond the Linear Response // PRL. V. 76. № 14. 1996. P.2511-2514. 5. Halicioglu T. Stress Calculations for Carbon Nanotubes // Thin Solid Films. V. 312. № 1. 1998. P. 11-14. 6. Scarpa F., Adhikari S. A Mechanical Equivalence for Poisson’s Ratio and Thickness of C-C Bonds in Single Wall Carbon nanotubes // J. Phys. D: Appl. Phys. V. 41. № 8. P. 085306(5). 7. Ландау Л.Д. Лившиц Е.М. Теоретическая физика (т. VII). Теория упругости. М.: Наука. 1987. 248 с. 8. Stuart S. J., Tutein A. B., Harrison J. A. A Reactive Potential for Hydrocarbons with Intermolecular Interactions // J. Chem. Phys. V. 112. № . 2000. P. 6472-6486. 9. A second-generation reactive empirical bond order (REBO) potential energy expression for hydrocarbons / D.W. Brenner, O.A. Shenderova, J.A. Harrison et al.// J. Phys.: Condens. Matter. V.14. 2002. P.783-802. 10. Plimpton S.J. Fast Parallel Algorithms for Short-Range Molecular Dynamics // J. Comp. Phys. V. 117. 1995. P. 1-10. 11. Belytschko T., Xiao S.P., Schatz G.C., Ruoff R.S. Atomic simulation of nanotube fracture // PRB. V. 65. № 23. 2002. P. 235430(8).
