纳米器件的分子动力学模拟

作     者：孙玮 张晋江 赵健伟 SUN Wei;ZHANG Jin-Jiang;ZHAO Jian-Wei

作者机构：南京大学化学化工学院生命分析国家重点实验室南京210008 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2013年第29卷第9期

页      面：1931-1936页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(21273113,51071084) 国家科技支撑计划项目(2012BAF03B05)资助~~ 

主　　题：纳米器件 纳米齿轮 分子动力学模拟 极限转速 尺寸效应 

摘      要：分子动力学广泛应用于分子体系,但受限于计算能力,一般难以用于纳米器件的研究.本文采用自主开发的超大规模分子动力学仿真程序(NanoMD),构建了原子级的纳米齿轮模型,并以此为代表实现了对具有高速转动特性的纳米器件的模拟.通过位错和缺陷分析,确定了纳米器件在高速转动过程中的应力分布以及失效机制,并明确了以极限弹性转速为依据的材料强度衡量模式.研究发现纳米器件在极限转速方面存在明显的尺寸效应:随着器件直径的减小而单调增大,随着轴径的缩小而先增大后减小.