MS Modeling kuantum mekanik alat CASTEP dan DMol 3 telah digunakan untuk mempelajari sifat (struktural, mekanik, getaran, dan elektronik) dari nanotube karbon dan boron-nitrida. Karbon Nanotubes dan Properti mereka Jika teknologi nanotube adalah untuk mencapai potensi penuh komersial, kemampuan untuk mengendalikan dan menyempurnakan sifat seperti ini akan sangat penting untuk memproduksi perangkat disesuaikan. Nanotube karbon panjang, silinder tipis atom karbon terikat, sekitar 10 000 kali lebih tipis dari rambut manusia, dan dapat tunggal atau multi-berdinding. Mereka memiliki sifat elektronik dan mekanik yang luar biasa yang bergantung pada struktur atom dan lebih tepat pada cara di mana lembaran graphene dibungkus untuk membentuk nanotube (kiralitas). Mereka dapat berupa logam atau semikonduktor. Potensi Aplikasi Nanotubes Karbon Nanotube karbon daerah penelitian panas karena sifat novel mereka, didorong oleh terobosan eksperimental yang telah menyebabkan kemungkinan realistis menggunakan mereka dalam berbagai aplikasi komersial nanoelectronic: emisi lapangan berbasis display panel datar, perangkat semikonduktor baru dalam mikroelektronik, penyimpanan hidrogen perangkat, sensor kimia, dan yang paling baru dalam ultra-sensitif sensor elektromekanik. Akibatnya mereka mewakili aplikasi kehidupan nyata nanoteknologi. Selain itu, kekuatan tinggi memperluas lingkup potensi aplikasi mereka untuk memasukkan bahan komposit diperkuat. Boron Nitrida Nanotubes Boron-nitrida nanotube juga menunjukkan potensi untuk aplikasi yang serupa, dan bahkan dapat memperbaiki kinerja dari nanotube karbon, karena mereka dapat mentolerir panas, memiliki celah pita-konstanta yang independen dari tabung diameter dan kiralitas. Hal ini juga telah menunjukkan bahwa boron-nitrida nanotube karbon dilapisi menunjukkan emisi lapangan lebih baik daripada non-dilapisi orang. Studi nanotube Dilakukan di Wright-Patterson dan Rice University Para peneliti di AURI Basis Laboratorium Penelitian (Wright-Patterson) dan Universitas Rice, Houston, TX, menggunakan teori kerapatan fungsional MS Modeling s (DFT) kode CASTEP dan DMol 3 untuk mempelajari dan membandingkan sifat (struktural, mekanik, getaran, dan elektronik ) dari nanotube karbon berdinding tunggal dan boron-nitrida, melihat efek (jika ada) antar-nanotube kopling. Penelitian menyimpulkan: · Sementara spektroskopi Raman Resonant telah menjadi teknik eksperimental kunci untuk mempelajari sifat optik dan elektronik di nanotube, teori dan model yang penting untuk tujuan prediktif serta analisis rinci dari pengamatan. Karya ini menunjukkan berbagai cara di mana metode DFT dapat berdampak pada ini, termasuk (a) pengujian dan validasi model hubungan sederhana antara struktur nanotube dan RBM, (b) mengukur efek dari interaksi tabung, dan dengan demikian perbedaan antara tabung tunggal dan ganda bahan, (c) prediksi RBMs luar kasus nanotube karbon, di sini termasuk boron nitrida nanotube-. Sebagai contoh, penelitian ini mengungkapkan bahwa model yang diusulkan oleh Bachilo et al. untuk memprediksi RBMs tabung semikonduktor terisolasi tidak berlaku untuk tabung diameter besar · Metode DFT memberikan gambaran rinci tentang variasi dalam sifat struktural, mekanis, dan Electonic dari kedua C dan nanotube BN sebagai fungsi dari jari-jari mereka, kiralitas, dan interaksi. Ia mengungkapkan fitur dengan dampak yang signifikan berpotensi untuk aplikasi. Lokasi dari singularitas van Hove, yang misalnya dampak transisi optik, dipelajari, mengungkapkan bahwa interaksi tabung tidak selalu mengarah pada ekspansi keluar sehubungan dengan energi Fermi, tetapi pergeseran batin untuk tabung jari-jari lebih kecil. |