編號：NMJS04989
篇名：納米材料的螺旋生長（英文）
作者：陳偉； 李輝； 李云芳；
關(guān)鍵詞：納米材料； 螺旋生長； 分子動力學(xué)模擬； 碳納米管； 石墨烯納米帶； 石墨烯納米環(huán)；
機構(gòu)： 材料液固結(jié)構(gòu)演變與加工教育部重點實驗室,材料科學(xué)與工程學(xué)院,山東大學(xué)；
摘要： 因其獨特的結(jié)構(gòu)特點,納米材料的螺旋生長一直備受關(guān)注。在本綜述中,主要采用分子動力學(xué)方法來模擬指定材料間的相互作用。模擬結(jié)果證明,石墨烯納米帶能夠自發(fā)螺旋嵌入碳納米管,亦能螺旋纏繞在碳納米管外壁,而這一結(jié)果已被實驗證實。同時,封閉的石墨烯納米環(huán)可填充到碳納米管空腔中形成類似DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),亦能螺旋塌陷在碳納米管外壁形成大螺距雙層螺旋結(jié)構(gòu)。模擬發(fā)現(xiàn),石墨烯納米帶與石墨烯納米環(huán)均可螺旋纏繞在金屬納米線外壁形成碳-金屬殼核結(jié)構(gòu),這一機理可用于制備殼核復(fù)合結(jié)構(gòu)。另外,我們論述了硅納米粒子在碳納米錐與碳納米管表面的螺旋形核機制。通過相互作用機制和熱力學(xué)模型的建立來進(jìn)一步研究納米材料的螺旋生長。據(jù)推斷,螺旋結(jié)構(gòu)具有最低的能量且具有最高的空間利用率。同時,實驗證明,極性面以及螺旋位錯的存在也可驅(qū)動晶體結(jié)晶過程中的螺旋生長。到目前,盡管涉及納米材料螺旋生長的研究非常廣泛,但還需要更詳實的后續(xù)研究來解釋螺旋生長的作用機制。
