О.Е. Глухова – д.ф.-м.н., профессор, зав. кафедрой радиотехники и электродинамики,
Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского E-mail: glukhovaoe@info.sgu.ru
М.М. Слепченков – к.ф.-м.н., доцент, кафедра радиотехники и электродинамики,
Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского E-mail: slepchenkovm@mail.ru
Постановка проблемы. Благодаря циркулярной геометрии углеродные наноторы привлекают интерес исследователей в качестве объекта для фундаментального изучения и создания прикладных разработок. При проведении исследований наноторов важной задачей является оценка структурной стабильности объекта, позволяющая прогнозировать области атомной сетки, наиболее подверженные разрушению при воздействии механической нагрузки. По-прежнему актуальным остается вопрос о влиянии деформации на электронные свойства углеродных наноторов.
Цель. Исследовать методами компьютерного моделирования динамические процессы, возникающие в углеродном наноторе при локализованном разрыве межатомных связей, и спрогнозировать влияние этих процессов на электронные свойства углеродных наноторов.
Результаты. Теоретически открыто новое физическое явление, заключающееся в образовании и распространении со скоростью 200 м/с деформационных волнообразных изгибов в углеродном наноторе (13,0) при распрямлении его в нанотрубку. С помощью оригинальной методики расчета локальных напряжений атомной сетки дана оценка энергетической стабильности нанотора (13,0) при распространении волнообразных изгибов по его атомной сетке. Определено критическое напряжение атомной сетки, при котором неизбежно будут происходить локальные разрывы связей между атомами. Установлены закономерности изменения типа проводимости нанотора при локализованном разрыве межатомных связей.
Практическая значимость. Обнаруженное физическое явление объясняет процесс формирования нанотора в ходе синтеза, сопровождаемого многократными разрывами торов и обратного смыкания трубок в торы. Полученные результаты позволяют рассматривать углеродные наноторы как перспективный материал для наноэлектроники, устойчивый к механическим нагрузкам и деформациям.