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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。

目前双壁碳纳米管振荡器由于结构简单且振荡频率高达数十个ghz被广泛关注。然而，大部分的研究都是提取内管中的某个原子的坐标来描述碳纳米管内管的运动，而这个原子坐标的运动能否完全代表质心的运动，目前尚待进一步的探索。选题的主要目的通过对比单个内管原子与质心坐标曲线的差异，对模拟过程中存在的误差进行分析，并对内管振动行为的细节进行进一步的探索 。

2. 研究的基本内容

采用分子动力学方法，通过materials studio软件的分子动力学模块，对双壁碳纳米管的振荡行为进行模拟，并通过自编程序，提取内管运动的力学信息，通过对比单个内管原子与质心坐标运动曲线的差异，对模拟过程中存在的误差进行分析，并对内管振动行为的细节进行进一步的探索。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2018.10-2019.1.先查阅国内外碳纳米管的研究资料，学习materials studio软件的使用和分子动力学原理，学习origin软件的画图和数据处理。

2019.1-2019.3.编辑提取内管质心的软件。

2019.3-2019.4.用materials studio软件建立不同管长、手性、管径的双壁碳纳米管进行分子动力学模拟，输出数据提取质心，用office软件处理内管上原子z轴坐标数据与质心的数据，导入到origin软件中，制图分析。

4. 参考文献

1.刘吉平, 孙洪强, 碳纳米材料, 北京, 科学出版社, 2004.2.D. Golberg, Y. Bando, C. C. Tang, et al., Boron Nitride Nanotubes, Adv. Mater., 2007, 19:2413-2432.3.S. Iijima, Helical microtubules of graphitic carbon, Nature, 1991, 354: 56-58.4.G. Zhang, X. Jiang, E. Wang, Tubular graphite cones, Science, 2003, 300: 472-474.Zhang, R., Ning, Z., Zhang, Y., Zheng, et al. Nature nanotechnology, 2013,，8：912-916.6. Saito, Riichiro, Physical properties of carbon nanotubes, Beijing, World Book Inc, 2003