径向压缩单壁碳纳米管的力学行为.pdfVIP

第 37 卷第 4 期 力学学报 Vo l. 37 , No. 4 2005 年 7 月 Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics 2005 径向压缩单壁碳纳米管的力学行为1) 张旧忠 2) 郭兴明 (上海市应用数学和力学研究所，上海大学，上海 200072) 摘要寻求具有卓越性能而又易于制造的纳米开关是纳米科技界的一个研究热点.首先基于碳纳米臂的结构双 稳性提出了一种纳米开关的原型设计，其由关到开的转换可i赢过程向压缩实现;然后利用基于民巴巴。-11 作用 势的分子动力学模拟，系统分析了径向压缩单肆碳纳米管的力学行为和不间纳米管的双稳性特征，给出了一些 纳米管双稳性的特征参数，对于工程设计具有一定的指导意义. 关键询 纳米瞥，分子动力学，双稳性，纳米开关 中阁分提号: 0343.5 文献标识码: A 文革编号: 0459-1879(2005)04唰0408-05 重要的作用.例如:利用局部剧曲能够影响碳纳米 引盲 管导电性 [2] 的特性) Postama 等[剖开发了纳米电 随着现代制造技术的飞速发展，芯片的集成股 子管.有理由相信，随着人们对其特殊性能的进一 自 20 世纪 60 年代开始遵循莫尔斯指数规律持续坐 步认识，未来几年盟碳纳米管将在纳米器件的研发 几何增长趋势.按此规律) 2020 年左右芯片的集成度 中展示出更为显著的优越性. 将达到目前流行的 TopDown 制造技术一-LIGA 纳米开关是纳电子器件中的基本元件，主要用于 的极限线宽(数 10nm)，从而形成微电子器件发展的 掏造纳电子集成电路或纳米存储单元等.构成纳米 瓶颈.这对信息产业提出了严峻的挑战，同时对新 开关的必备条件有二:良好的双稳性以及双稳态之 技术的萌生创造了难得的机遇，致使基于 Bottom 间的可转换性.碳纳米管作为优异力电性能的结合 Up 方法的制造技术(如自组装技术)近年来得到 体，很自然地成为制造纳米开关的理想候选材料. 了各科技发达国家的高度重视.人们已经开始尝试 目前已经有纳米管基纳米开关的原理性设计方案相 直接在纳米尺度上生长戒构造器件与设备，但受纳 J 继问世(如图 l 所示 [46 ) ，这些方案主要利用纳米 米尺度控制技术的局限，目前制备纳米器件的一个 管与基底或其它纳米基元(如纳米管， C60) 间的范 可行方案是先使原子自组装形成纳米基元(如纳米 锦华作用形成双稳性.如悬臂纳米管型开关