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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/71882
Type: | Tese |
Title: | Oscilações de nanoanéis e nanofitas de Möbius e empacotamento de cadeias carbônicas |
Authors: | Santos, Sérgio Gomes dos |
Advisor: | Freire, Valder Nogueira |
Co-advisor: | Caetano, Ewerton Wagner Santos |
Keywords: | Dinâmica molecular;Nanotubos de carbono;Nanofitas;Fita de Möbius |
Issue Date: | 2013 |
Citation: | SANTOS, S. G. Oscilações de nanoanéis e nanofitas de Möbius e empacotamento de cadeias carbônicas. 2013. 59 f. Tese (Doutorado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | Nesta tese usamos técnicas de dinâmica molecular clássica para investigar três problemas relevantes para nanosistemas baseados em carbono. Primeiro, foi feita uma descrição do deslizamento axial de nanoanéis normais de carbono (Normal Carbon Nanorings - NCNs) e de nanoanéis de Möbius (Möbius Carbon Nanorings - MCNs) ao longo de um nanotubo de carbono de parede simples com extremidades abertas e passivadas com hidrogênio. Estruturas NCN e MCN, ambas com fórmula química C300H100, e SWCNTs com quiralidades (16,16), (18,18) e (20,20) foram selecionadas para a realização das simulações computacionais de dinâmica molecular usando o programa Forcite. Os sistemas NCN:CNT exibiram um movimento oscilatório com frequência inicial de 10 gigahertz decaindo lentamente com o tempo, enquanto a amplitude se manteve praticamente constante, exceto para o sistema com nanotubo de quiralidade (16,16). Por outro lado, o sistema MCN:CNT apresentou forte amortecimento, parando efetivamente de oscilar após 400 ps para todos os casos MCN:CNT investigados. Num segundo trabalho, investigamos o empacotamento de poliacetileno (CnH2n+2) dentro de um fulereno C560, tendo sido obtidos dois comportamentos distintos com o crescimento da cadeia: o raio de giração, a princípio, cresce linearmente com o número de átomos de carbono, mas depois atinge um regime de saturação quando n fica em torno de 200. |
Abstract: | Classical molecular dynamics techniques were employed to investigate three relevant problems for carbon-based nanosystems. First, we described the axial sliding of normal carbon nanorings (NCNs) and Möbius carbon nanorings (MCNs) along a single-walled carbon nanotube with hydrogen-terminated edges. C300H100 NCN and MCN nanostructures, along with armchair single-walled carbon nanotubes with chiralities (16,16), (18,18), and (20,20) were selected to perform molecular dynamics simulations using the Forcite program. The NCN:CNT systems exhibited an oscillatory movement with an initial frequency of about 10 gigahertz, decaying slowly with time, while the amplitude remained practically constant, except for the (16,16)-CNT. The MCN:CNT systems initially oscillated as the NCN:CNT, but a strong damping regime ensued, e_ectively stopping the oscillation after 400 ps for all MCN:CNT structures investigated. Second, the packing of polyacetylene (CnH2n+2) inside the C560 fullerene was simulated. With polyacetylene growth, two regimes were observed: the radius of gyration increases linearly with the number of carbon atoms in the chain, followed by a saturation regime that occurs when n = 200. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/71882 |
Appears in Collections: | DFI - Teses defendidas na UFC |
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