مدل‌سازي رفتار نوساني نانو پيازهاي كربني داخل نانولوله‌هاي كربني تك‌جداره بر اساس روش تقريب پيوسته

در اين مقاله، رفتار نوساني نانو پيازهاي كربني داخل نانولوله‌هاي كربني تك جداره موردمطالعه قرارگرفته است. بدين منظور، با استفاده از تئوري تقريب پيوسته و تابع پتانسيل لنارد- جونز، روابطي تحليلي براي محاسبه نيروي بين‌مولكولي واندروالسي و انرژي پتانسيل سيستم ارائه‌شده است. با استفاده از قانون دوم نيوتن و با صرف‌نظر از اثرات اصطكاك، معادله حركت به‌صورت عددي حل‌شده و پاسخ‌هاي زماني مكان و سرعت نوسانگر محاسبه‌شده است. همچنين، به‌منظور محاسبه فركانس نوسانات سيستم، يك رابطه نيمه‌تحليلي بر اساس اصل پايستاري انرژي مكانيكي به‌دست‌آمده است. رابطه ارائه‌شده براي فركانس هم به پارامترهاي هندسي و هم به شرايط اوليه حركت وابسته مي‌باشد. با استفاده از اين رابطه، مطالعه جامعي بر روي رفتار نوساني نانو پيازهاي كربني داخل نانولوله‌هاي كربني تك‌جداره با تغيير پارامترهاي سيستم انجام‌گرفته است. نتايج عددي نشان مي‌دهد كه فركانس توليدشده توسط اين نوع از نانو نوسانگرها در مقياس گيگاهرتز است. همچنين، مشاهده‌شده است كه سرعت فرار و فركانس ماكزيمم نوسانگر با افزايش تعداد لايه‌هاي نانو پياز كربني كاهش مي‌يابند.