Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2015, выпуск 12 » Статья стр. 2391
<<<>>>
Температурная зависимость модуля Юнга нанотрубок на основе диоксида титана TiO2: молекулярно-механическое моделирование
Лукьянов С.И.1, Бандура А.В.1, Эварестов Р.А.1
1Институт химии Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербург, Россия
Email: lsiq80@hotmail.com
Поступила в редакцию: 18 июня 2015 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2015 г.
PDF версия
Методом молекулярной механики с использованием парного атом-атомного потенциала исследована температурная зависимость модуля Юнга цилиндрических одностенных нанотрубок с хиральностями зиг-заг и кресло, а так же нанотрубок с консолидированными стенками. Рассмотренные нанотрубки получены сворачиванием кристаллических слоев (111) TiO2 со структурой флюорита. Расчеты выполнены для изотермических условий на основе вычисления свободной энергии Гельмгольца изучаемых систем. Зависимость свободной энергии Гельмгольца нанотрубок от периода вычислялась в квазигармоническом приближении в результате расчета частот фононных колебаний. Показано, что температурная зависимость жесткости нанотрубок определяется их хиральностью, а часть нанострубок демонстрирует аномальное поведение как молуля Юнга, так и периода элементарной ячейки при изменении температуры. Исследования были проведены при финансовой поддержке РФФИ грант N 14-03-00107-А и с использованием вычислительных ресурсов Ресурсного Центра "Вычислительный центр СПбГУ" (http: cc.spbu.ru).
  1. M.T. Byrne, J.E. Mc Carthy, M. Bent, R. Blake, Y.K. Gun'ko, E. Horvath, Z. Konya, A. Kukovecz, I. Kiricsi, J.N. Coleman. J. Mater. Chem. 17, 2351 (2007)
  2. P.J.F. Harris. Int. Mater. Rev. 49, 31 (2004)
  3. R. Tenne. Front. Phys. 9, 370 (2014)
  4. S. Kaur, M. Gallei, E. Ionescu. In: Advances in polymer science. Springer lnternational Publishing, Switzerland (2015). V. 267. 143 p
  5. A.W. Tan, B. Pingguan-Murphy, R. Ahmad, S.A. Akbar. Ceram. Int. 38, 4421 (2012)
  6. L.S. Santos, N.T.C. Oliveira, C.M. Lepienski, C.E.B. Marino1, N.K Kuromoto. Rev. Mater. 19, 33 (2014)
  7. A.W. Miles, S. Gheduzzi. Surgery 30, 86 (2012)
  8. T. Shokuhfar, G.K. Arumugam, P.A. Heiden, R.S. Yassar, C. Friedrich. ACSNANO 3, 3098 (2009)
  9. G.A. Crawford, N. Chawla, K. Das, S. Bose, A. Bandyopadhyay. Acta Biomater. 3, 359 (2007)
  10. G.A. Crawford, N. Chawla, J.E. Houston. J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2, 580 (2009)
  11. K. Fischer, S.G. Mayr. Adv. Mater. 23, 3838 (2011)
  12. I. Kaplan-Ashiri, S.R. Cohen, K. Gartsman, R. Rosentsveig, G. Seifert, R. Tenne. J. Mater. Res. 19, 454 (2004)
  13. A.V. Bandura, R.A. Evarestov, S.I. Lukyanov. Phys. Chem. Chem. Phys. 16, 14 781 (2014)
  14. J.P. Lu. Phys. Rev. Lett. 79, 1297 (1997)
  15. J.P. Lu. J. Phys. Chem. Solids 58, 1649 (1997)
  16. Y. Jin, F.G. Yuan. Compos. Sci. Technol. 63, 1507 (2003)
  17. P.M. Agrawal, B.S. Sudalayandi, L.M. Raff, R. Komanduri. Comp. Mater. Sci. 38, 271 (2006)
  18. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теория упругости. Наука, М. (1987). 245 с
  19. T. Lorenz, D. Teich, J.-O. Joswig, G. Seifert. J. Phys. Chem. C 116, 11 714 (2012)
  20. M. Griebel, J. Hamaekers, F. Heber. Comp. Mater. Sci. 45, 1097 (2009)
  21. E.W. Bucholz, S.B. Sinnott. J. Appl. Phys. 112, 123 510 (2012)
  22. Y. Jin, F.G. Yuan. Comp. Sci. Technol. 63, 1507 (2003)
  23. G. Dereli, C. Ozdogan. Phys. Rev. B 67, 35 416 (2003)
  24. G. Gao, T. Cagi n, W.A. Goddard III. Nanotechnology 9, 184 (1998)
  25. A. Sears. R.C. Batra. Phys. Rev. B 69, 235 406 (2004)
  26. Y.J. Guo. PhD Dissertation California Institute of Technology. (1992)
  27. I. Kaplan-Ashiri, S.R. Cohen, K. Gartsman, R. Rosentsveig, G. Seifert, R. Tenne. J. Mater. Res. 19, 454 (2004)
  28. I. Kaplan-Ashiri, S.R. Cohen, K. Gartsman, V. Ivanovskaya, T. Heine, G. Seifert, I. Wiesel, H.D. Wagner, R.Tenne. PNAS 103, 523 (2006)
  29. R.P. Stoffel, C. Wessel, M.-W. Lumey, R. Dronskowski. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 49, 5242 (2010)
  30. K. Lagarec, S. Desgreniers. Solid State Commun. 94, 519 (1995)
  31. J. Wang, L. Wang, L. Maa, J. Zhao, B. Wang, G. Wang. Physica E 41, 838 (2009)
  32. R.A. Evarestov, A.V. Banduraa, M.V. Losev, S. Piskunov, Yu.F. Zhukovskii. Physica E 43, 266 (2010)
  33. R.A. Evarestov, Yu.F. Zhukovskii, A.V. Bandura, S. Piskunov. J. Phys. Chem. C 114, 21 061 (2010)
  34. J.D. Gale, Z. Kristallogr. 220, 552 (2005)
  35. A.A. Maradudin, E.W. Montroll, G.H. Weiss, I.P. Ipatova, Theory of Lattice Dynamics in the Harmonic Approximation. Academic Press, N. Y., (1971). 708 p
  36. A. Hallil, R. Tetot, F. Berthier, I. Braems, J. Creuze. Phys. Rev. B 73, 165 406 (2006)
  37. C.M. Freeman, J.M. Newsam, S.M. Levinea, C.R.A. Catlow. J. Mater. Chem. 3, 531 (1993)
  38. M.O. Zacate, R.W. Grimes, K. Scrivener. J. Mater. Sci. 35, 3727 (2000)
  39. M. Mostoller, J.C. Wang. Phys. Rev. B 32, 6773 (1985)
  40. M. Matsui, M. Akaogi. Mol. Simul. 6, 239 (1991)
  41. D.-W. Kim, N. Enomoto, Z. Nakagawa, K. Kawamura. J. Am. Ceram. Soc. 79, 1095 (1996)
  42. V. Swamy, J.D. Gale. Phys. Rev. B 62, 5406 (2000)
  43. X.J. Han, L. Bergqvist, P.H. Dederichs, H. M?ller-Krumbhaar, J.K. Christie, S. Scandolo, P. Tangney. Phys. Rev. B 81, 134 108 (2010)
  44. S.M. Woodley, P.D. Battle, J.D. Gale, C.R.A. Catlow. Phys. Chem. Chem. Phys. 1, 2535 (1999)
  45. T. Liang, Y.K. Shin, Y.-T. Cheng, D.E. Yilmaz, K.G. Vishnu, O. Verners, C. Zou, S.R. Phillpot, S.B. Sinnott, A.C.T. van Duin. Annu. Rev. Mater. Res. 43, 109 (2013)
  46. R.D. Shannon. Acta Cryst. A 32, 751 (1976)
  47. M.P. Allen, D.J. Tildesley. Computer Simulation of Liquids. Oxford University Press, N. Y. (1987). 386 p
  48. M. Horn, C.F. Schwerdtfeger, E.P.Z. Meagher. Kristallogr. 136, 273 (1972)
  49. K.V. Krishna Rao, S.V. Nagender Naidu, L. Iyengar. J. Am. Ceram. Soc. 53, 124 (1970)
  50. J.K. Burdett, T. Hughbanks, G.J. Miller, J.W. Richardson Jr., J.V. Smith. J. Am. Chem. Soc. 109, 363 (1987)
  51. J.B. Wachtman, jr., W.E. Tefft, D.G. Lam, jr. J. Res. Natl Stand. Sec. A. 66, 465 (1962)
  52. S.P. Albu, A. Ghicov, S. Aldabergenova, P. Drechsel, D. Le Clere, G.E. Thompson, J.M. Macak, P. Schmuki. Adv. Mater. 20, 4135 (2008)
  53. N. Liu, H. Mirabolghasemi, K. Lee, S.P. Albu, A. Tighineanu, M. Altomareab, P. Schmuki. Faraday Discuss. 164, 107 (2013)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme