Nanoteknolojide karbon nanotüplerin dayanıklılık simülasyonları

Abstract

Bu çalışmada karbon nanotüplerin sıcaklığa karşı dayanıklılığının incelenmesi amacıyla, örnek olarak seçilen yarıiletken (17,0) karbon nanotüp (KNT), simülasyonlarda 0.1K ortam sıcaklığından başlanarak, düzenli aralıklarla artırılmak suretiyle karbon atomunun bağının koptuğu sıcaklığa (3600K) kadar ısıtılıp her artan sıcaklık periyodunda dengelenmiştir. Simülasyonlarda N mertebeli (Order-N) Sıkı-Bağ Moleküler Dinamik (SBMD) programı kullanılmıştır. Yarı iletken (17,0) karbon nanotüpün toplam enerjisi (Etot) ve bu enerjiyi oluşturan bant yapısı enerjisi (Ebs), itici potansiyel enerjisi (Urep) ve kinetik enerjisinin (Ek) sıcaklığa karşı değişimi incelenmiştir. Karbon nanotüpün fiziksel özelliklerinin sıcaklıkla değişiminin incelenmesi amacıyla, radyal dağılım fonksiyonları (RDF), bağ açısı ve bağ uzunluğu dağılım fonksiyonlarının sıcaklıkla değişimi gösterilmiştir. Ayrıca (17,0) karbon nanotüpün çapının sıcaklıkla değişimi grafiklerle ve tüp resimleri çizilerek gösterilmiştir. Bununla birlikte, hesaplanan değerler kaynaklardan elde edilen verilerle karşılaştırılmıştır.