1 / 9 Next Page
Information
Show Menu
1 / 9 Next Page
Page Background

56

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2016. № 4

УДК 537.9

DOI: 10.18698/1812-3368-2016-4-56-64

РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ОДНОСЛОЙНЫХ УГЛЕРОДНЫХ

НАНОТРУБОК В РАМКАХ МЕТОДА ФУНКЦИОНАЛОВ ПЛОТНОСТИ

О.С. Еркович

erkovitch@mail.ru

П.А. Ивлиев

ivliev-pavel@mail.ru

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация

Аннотация

Ключевые слова

Представлены результаты теоретического исследования

радиально-углового распределения электронной плотно-

сти одностенной углеродной нанотрубки металлического

типа с учетом межэлектронного взаимодействия в при-

ближении прямого кругового цилиндра. Рассмотренная

система является цилиндрически симметричной потен-

циальной ямой с конечной высотой стенки. В рамках

теории Кона — Шэма и приближения самосогласованно-

го поля Хартри — Фока получено радиально-угловое

распределение электронной плотности

( ).

n r

Проведен

численный расчет радиальной компоненты электронной

плотности. Показано, что вид функции

( )

n r

не зависит от

радиуса нанотрубки. Исходя из характера углового рас-

пределения вычислена индукция магнитного поля одно-

слойной углеродной нанотрубки

Электронная плотность,

углеродные нанотрубки,

угловое распределение,

радиальное распределение,

магнитное поле нанотрубки

Поступила в редакцию 02.12.2015

©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016

В последние годы возрос интерес к изучению различных свойств наноструктур.

В первую очередь, это связано с тем, что наномасштабные объекты обладают

параметрами, сильно отличающимися от параметров микрообъектов, а уни-

кальное сочетание механических и электрических характеристик дает возмож-

ность разрабатывать устройства, в которых будут использованы наноструктуры.

Необычные физико-химические свойства углеродных наноструктур делают их

привлекательным объектом исследования фундаментальной науки. Одним из

наиболее важных с практической точки зрения объектов исследования являют-

ся углеродные нанотрубки (УНТ). Важная отличительная особенность УНТ —

экспериментально установленная независимость электропроводности от длины

проводящей трубки и ее толщины [1]. Цель настоящей работы — теоретическое

исследование распределения электронной плотности нанотрубки, а также ее

электропроводности и собственного магнитного поля.

Углеродная нанотрубка представляет собой полую протяженную цилин-

дрическую структуру диаметром от 0,4 до нескольких десятков нанометров и

длиной от одного до сотен микрометров, состоящую из одной или нескольких