Swinging Crystal Edges of Growing Carbon Nanotubes
La danse des bords de nanotubes de carbone en croissance
Résumé
Recent measurements of the growth kinetics of individual carbon nanotubes revealed abrupt changes in the growth rate of nanotubes maintaining the same crystal structure [1]. A simple model, derived from our previous analysis of the role of the configurational entropy of the nanotube edge [2] and supported by Kinetic Monte Carlo [3] and Molecular Dynamics simulations [4], shows that these switches are caused by tilts of the growing nanotube edge between two main orientations, close-armchair or close-zigzag, inducing different growth mechanisms. Beyond providing new insights on nanotube growth, these results point to ways to control the dynamics of nanotube edges, a key requirement for producing arrays of long structurally-selected nanotubes.
Des mesures récentes de la cinétique de croissance de nanotubes de carbone individuels ont révélé des changements abrupts dans le taux de croissance des nanotubes conservant la même structure cristalline [1]. Un modèle simple, dérivé de notre précédente analyse du rôle de l'entropie configurationnelle du bord du nanotube [2] et étayé par des simulations de Monte Carlo cinétique [3] et de dynamique moléculaire [4], montre que ces changements sont causés par des inclinaisons du bord du nanotube en croissance entre deux orientations principales, proche du fauteuil ou proche du zigzag, qui induisent des mécanismes de croissance différents. En plus de fournir de nouvelles informations sur la croissance des nanotubes, ces résultats indiquent des moyens de contrôler la dynamique des bords des nanotubes, une condition essentielle pour produire des réseaux de longs nanotubes sélectionnés sur le plan structurel.
Domaines
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