شبيه سازي سنتز و بررسي خواص مكانيكي نانو لوله هاي تك ديواره آرميچر كربني تغليظ شده توسط CNx با روش ديناميك مولكولي

Synthesis simulation and investigation of mechanical properties of nitrogen-doped Armchair single-walled carbon nanotubes with molecular dynamics method

در اين تحقيق ابتدا روش توليد و سپس خواص مكانيكی نانولوله های تغليظ شده توسط نيتروژن تحت كشش، در دمای ثابت و غلظتهای مختلف، با استفاده CNxاز روش شبيه سازی ديناميك مولكولی بررسی شده است. پتانسيل به كار رفته برای اين مدلسازی از نوع ترسف دارای پتانسيل جفت رانشی هسته-هسته میباشد. نتايج مربوط به منحنی تنش – كرنش نشان میدهد كه با اعمال كشش در راستای محورنانولوله، دو مرحله سقوط تنش مشاهده خواهد شد. سقوط اول به خواص الاستيكی و مدول يانگ مربوط میشود وهر قدر ديرتر اتفاق بيفتد ضرايب تانسور تنش افزايش می يابد، بعد از افت اول پيوندهای نانولوله شكسته شده و با افزايش كرنش نانولوله زنجيرهای میشود. افت دوم تا قبل از پاره شدن زنجيره ها ادامه می يابد. در نانولوله های كربنی خالص بلافاصله بعد از افت تنش پارگی در نانولوله اتفاق میافتد. منحنی تنش نشان میدهد كه در غلظتهای كمتر به دليل وجود ايستگاههای تقويت، زنجيره ای شدن حتی تا دو برابر طول اوليه نانولوله ادامه دارد كه اين افزايش طول خواص ساختاری را نيز تغيير میدهد.

In this study, the synthesis and mechanical properties of nitrogen doping nanotube (CNx) were studied at a constant temperature and different concentrations using molecular dynamics simulations. The potential applied to this modeling is Tersoff, with the repulsive core-core potential pair. The results of stress - strain curve shows that by applying tension along the nanotube axis, two stages will be seen drop stress. The first drop will occur for calculations elastic properties and Youngʹs modulus and tensor coefficients. After the first drop broken links in curves, and nanotube strain will be chain. The second drop before tearing the chain continues. The pure carbon nanotubes in the nanotube rupture occurs immediately. The crash in the pure carbon nanotubes occurs immediately after relaxation. Curve shows that at concentrations less stress because of the power stations, the chain continues even up to twice the original length of the nanotube