Non-collinear magnetism in freestanding and supported monatomic Mn chains
利用第一性原理计算,我们研究了单原子Mn链中非共线磁序的发生。首先,我们专注于独立的锰链,并证明他们表现出显着的非共线基态在大范围的原子间的距离在链中的原子。通过人为改变Mn的原子序数,我们研究了Mn链与Fe和Cr的合金化对磁性基态的影响。随着3d电子数的增加,我们发现一个平滑的过渡,在磁相空间中从反铁磁状态的纯铬链通过制度的非共线基态富锰链的铁磁溶液接近纯铁链的极限。第二,我们研究了在Cu,Pd和Ag的(110)-表面上支撑的Mn链的磁性。我们发现,即使是一个弱的链表面杂化是足以显着改变链中的磁耦合。然而,虽然我们观察到Mn链在Pd(110)上是反铁磁的,但在能量低于反铁磁溶液几meV的Cu(110)和Ag(110)上,Mn链存在弱的非共线磁序。我们解释了敏感的依赖于原子间的距离,化学成分,和它们的环境的基础上的铁磁双交换和反铁磁动力学交换机制之间的竞争锰链的交换相互作用。最后,我们进行了模拟,预测Mn链在Cu(110)和Ag(110)上的非共线磁序可以通过自旋极化扫描隧道显微镜进行实验验证。
2011-03-05 cond-mat.mes-hall
Local vibrational mode of impurity in a monatomic linear chain under open and periodic boundary conditions
本文重新讨论了一维单原子线性链在开边界和周期边界条件下的晶格振动,给出了其中一个原子被杂质取代时局域振动模出现的精确条件。我们的动机是双重的。首先,在推导原子的色散关系时,大多采用周期边界条件,而很少采用开边界条件。因此,我们设法得到的色散关系在两个边界条件下,同时由Molinari公式。其次,在杂质存在的情况下,只要杂质$m'$的质量小于理想原子$m$的质量到一定程度,就可以产生局域振动模,这可以用质量比$δ=\frac{m-m'}{m}$来衡量。在周期性边界条件下,临界质量比为$0$或$\frac{1}{N}$,取决于链长$N$是偶数还是奇数。在开边界条件下,当杂质位于链的末端时,临界质量比为$\frac{N}{2N-1}$;当杂质位于链的中部时,临界质量比为$\frac{N}{(2N_l+1)(2N_r+1)}$,其中$N_l$和$N_r$分别为杂质左右两侧的原子数。
2016-07-23 cond-mat.mes-hall
Spin excitation of Co atoms at monatomic Cu chains
在$\approx$ 4 K下观察到的Cu(111)面上单个Co原子电导谱中的零偏异常,被解释为近藤共振,当Co原子连接到单原子Cu链上时,这种零偏异常被强烈地修正.在磁场中测量的340 mK的扫描隧道谱显示了自旋翻转激发的所有特征。它们对磁场的依赖性揭示了磁各向异性,并表明非共线自旋状态。这表明,在Co/Cu(111)的理论研究中,自旋轨道耦合(SOC)是一个必须考虑的因素。根据我们的密度泛函理论和多轨道量子Monte Carlo计算,SOC抑制近藤效应的所有研究的几何形状。
2023-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The Two-Band Luttinger Liquid with Spin-Orbit Coupling: Applications to Monatomic Chains on Surfaces
最近,表面上的单原子链已经被合成,这表明了Luttinger液体物理的证据。实验数据表明,沿链的色散有四个费米点。在这里,我们研究了这样一个双带模型的一般低能有效哈密顿量,其中SU(2)的自旋对称性被打破,但时间反演对称性仍然存在,这是由于表面几何的预期。自旋-轨道耦合产生了一个新的能量标度epsilon_{SO}远小于费米能F_F和自旋非守恒散射过程。我们导出了零温度下的通用相图以及温度epsilon_{SO} < T <<T_F时的有效相图。对于相图中的Luttinger液体是稳定的部分,计算了态密度和光谱函数,并与实验数据进行了讨论。
2013-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic structure of monatomic Fe chains on Re(0001): emergence of chiral multi-spin interactions
本文采用第一性原理计算方法研究了Fe链在Re(0001)表面的磁性.通过增加链的长度,发现从几乎共线的反铁磁状态的5个原子长的链的自旋螺旋状态与旋转平面从衬底的表面稍微倾斜的15个原子长的链的过渡。结果表明,一个经典的自旋模型来自从头计算只包含两个自旋相互作用支持相反的手性的自旋螺旋相比,直接优化的自旋配置内的从头计算方法。通过在自旋模型中引入手征四自旋相互作用,可以理解两种方法结果之间的差异。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Efficient DFT+U calculations of ballistic electron transport: Application to Au monatomic chains with a CO impurity
提出了一种在DFT+U中计算开放量子系统的Landauer-Buettiker电导的有效方法。在电子结构和输运计算中,Hubbard势作为非局域赝势系数的简单重正化,通过限制赝势截止球内的现场占位的积分。我们将该方法应用于Au单原子链上吸附CO分子的情况,结果表明,Hubbard U修正消除了Au单原子链在平衡间距处的虚假磁化,以及d电子对电导的非物理贡献,从而得到一个自旋简并的传输通道和更接近实际的电导1 G 0.我们发现,由于CO吸附的电导降低是大得多的顶部网站比桥网站,使电子输运在拉伸的Au链的局部密度近似下给出的一般图片仍然有效的平衡Au-Au间距内DFT+U。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interaction of CO with an Au monatomic chain at different strains: electronic structure and ballistic transport
我们研究了吸附CO分子的无限长Au单原子链的能量学、电子结构和弹道输运。我们发现,桥吸附网站是积极的青睐相对于顶部网站,无论是在平衡的Au-Au链的间距,并在较大的间距。相反,替代配置需要一个非常长的Au-Au键,远高于原始Au链的断裂距离。其电子结构性质可用Blyholder模型描述,该模型涉及CO分子水平与链金属态杂化形成5σ和2π* 态的成键/反键对.在top几何中,我们发现由于5σ反键态在费米能级附近产生类Fano相消干涉,电导几乎为零.相反,在桥几何结构中,相同的状态被转移到更高的能量,并且相对于原始Au链的电导降低要小得多。我们还研究了应变对弹道输运的影响,发现顶部和桥电导的相反行为。只有桥的几何形状示出了与实验电导迹线兼容的应变依赖性。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Peculiar atomic bond nature in platinum monatomic chains
金属原子链已经被报道通过轻微的机械刺激改变其电子或磁性。然而,由于缺乏关于键性质的信息,机械响应一直被掩盖。在这里,我们澄清键的性质,铂(Pt)单原子链,我们开发的原位透射电子显微镜方法。采用石英长伸谐振器测量刚度,精度达到亚N/m。在链的中间和在连接到底部的键刚度估计分别为25和23 N/m,这是高于散装对应。有趣的是,发现0.25 nm的键长被弹性拉伸到0.31 nm,对应于24%的应变。这种特殊的键性质可以用一个新的概念“弦张力”来解释。这项研究是一个里程碑,将显著改变我们对一维物质中原子键的看法。
2021-04-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Magnetic ground state of supported monatomic Fe chains from first principles
基于共轭梯度法和Newton-Raphson方法的结合,提出了一种新的自洽极小化自旋密度泛函理论能量的计算方案,从而确定了磁性原子团簇的基态磁序.新的\textit{ab initio}优化方法的适用性被证明在不同的金属衬底上沉积的Fe链。详细分析了Fe链在Rh(111)面上的磁基态,并与基于第一性原理的扩展Heisenberg模型的结果进行了比较.此外,不同的双线性自旋-自旋相互作用的磁基态的形成的效果进行监测。Fe链在Nb(110)上的自旋螺旋结构与以前的自旋模型结果相反,这暗示了高阶手征相互作用的重要性。得到了Re(0001)上Fe链自旋螺旋态的波长,与扫描隧道显微镜实验结果吻合较好。
2022-06-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Mechanotunable monatomic metal structures at graphene edges
单原子金属(例如银)结构可以优选地在石墨烯边缘处形成。我们通过基于密度泛函理论的第一性原理计算研究了它们的结构和电子性质。结果表明,金属原子之间的凝聚力,以及金属原子和石墨烯边缘之间的电子耦合提供了显着的结构稳定性的混合物。我们发现,石墨烯的出色的机械性能允许金属单原子结构通过应变的结构的可调性能。这一概念被扩展到在碳纳米管的开口端和扭曲的石墨烯带的边缘形成的金属环和螺旋。这些发现证明了石墨烯边缘作为机械可调的低维金属结构的有效一维模板的作用。
2014-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic structure and mechanical properties of carbyne
用从头算方法对碳炔(含2 ~ 21个碳原子的单原子线性链)的原子结构和力学性能进行了理论研究。我们证明了在原子数N>=10的链内部存在稳定的累积结构。我们提出了一个一般的应力应变图链,直到他们打破的那一刻,这使得能够确定他们的强度,弹性和脆弱性。对于N>=4的链,建立了链的强度与链中边原子结合能之间的关系。强度、弹性和脆性等性质存在尺度效应和“奇偶”效应。我们证明了5原子碳链显示出最大强度值。
2015-01-19 cond-mat.mes-hall
Odd-even phonon transport effects in strained carbon atomic chains bridging graphene nanoribbon electrodes
基于第一性原理方法,我们研究了石墨烯纳米带之间伸展的有限单原子碳链的弹道声子输运性质,石墨烯纳米带是一种$sp$ - $sp^2$混合碳纳米结构,最近在其合成方面取得了显着的实验进展。我们发现,晶格热导与拉伸应变的偶数碳链,采用交替的键长聚炔配置的异常增加。另一方面,在奇数碳链的情况下,假设等键长的累积结构,声子电导随应变的增加而减小。我们发现,强奇-偶声子输运效应源于碳线的特征纵向声学声子模式及其相对于石墨烯纳米线声子模式的独特应变诱导红移。在这项工作中揭示的新的声子输运性质和它们的原子机制将为设计用于下一代电子、生物和能源器件应用的混合碳纳米结构提供有价值的指导。
2018-08-10 cond-mat.mes-hall
Electronic and Magnetic Properties of Building Blocks of Mn and Fe Atomic Chains on Nb(110)
我们给出了Mn和Fe团簇在Nb(110)表面的电子和磁性结构的结果,重点是原子链的构建块作为拓扑超导电性的可能实现。原子二聚体和大多数单原子链的磁基态由最近邻各向同性相互作用决定。晶体学方向以及原子配位数的依赖性进行了分析,通过这种各向同性的相互作用的基础上的自旋-集群膨胀和铁磁和反铁磁配置之间的状态的局部密度的差异的轨道分解。作为各向同性相互作用受挫的结果,沿着[ $1\overline{1}0$ ]方向获得了Fe链的自旋螺旋基态。在这里,一个平坦的自旋螺旋色散关系被确定,它可以稳定的自旋螺旋与各种波矢连同磁各向异性。这可能导致观察到不同波矢的自旋螺旋和较长链中的手性,而不是唯一的基态。
2021-06-18 cond-mat.mes-hall
Duality of Topological Edge States in a Mechanical Kitaev Chain
本文在机械Kitaev链类比中实验与理论研究拓扑边缘态,揭示拓扑平庸体态在自由边界下出现边缘态的对偶性,为探索Majorana物理提供新平台。
2022-03-19 cond-mat.mes-hall
Phonon-mediated damping of mechanical vibrations in a finite atomic chain coupled to an outer environment
研究了有限量子力学原子链模型中声子介导的机械振动阻尼。我们的研究是出于对纳米机械谐振器和纳米机电系统(NEMS)的品质因数(Q)的理解,以及悬浮原子链和分子结的实际实验。我们考虑一个有限的原子链,它是耦合到一个零温度的外部环境,建模为两个额外的半无限链,从而诱导“钳位损失”。与外部环境的弱耦合确保了箝位损耗很小,并且近似地保持了声子谱的初始离散性质。然后,我们考虑一个声子阻尼过程被称为“朗道-鲁默阻尼”,其中声子在振动的激发模式衰减到其他模式,通过非谐声子-声子相互作用。声子谱的近似离散性质导致Q随着参数的变化而发生急剧的非单调变化,并导致阻尼中出现共振。后者对应于衰变过程的存在,其中参与的声子近似地保存能量。我们探索通过改变链中原子的数量或声音的纵向和横向速度之间的比率来控制阻尼的方法,从而建议未来的实验来观察这种类似共振的行为。
2013-09-23 cond-mat.mes-hall
Ab-initio electron transport calculations of carbon based string structures
第一性原理计算表明,碳单原子弦具有高的内聚能和轴向强度,即使在高温下也表现出稳定性。由于其灵活性和反应性,碳链适合于结构和化学官能化;它们也形成稳定的环,螺旋,网格和网络结构。各种无限的,有限的和掺杂的弦结构的电子电导分析揭示了基本的和技术上有趣的功能。掺杂和几何形状的变化引起电导的显著变化。在偶数线性链应变诱导电导大幅下降。碳原子的双共价键是其不寻常的化学、机械和传输特性的基础。
2005-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Unconventional Electromechanical Response in Ferrocene Assisted Gold Atomic Chain
本研究在二茂铁辅助金原子链中发现拉伸时电导提升超10倍的非单调机电响应,通过DFT计算揭示分子倾斜改变轨道重叠的机制,为纳米机电器件设计提供新思路。
2025-09-02 cond-mat.mes-hall
Quantum mechanics of spin transfer in coupled electron-spin chains
自旋极化电子与磁化薄膜相互作用的方式目前是用半经典方法描述的。这反过来又提供了我们目前对自旋转移或自旋力矩现象的理解。然而,自旋本质上是一个量子力学量。在这里,我们通过自旋流与海森堡耦合自旋链相互作用,对自旋转移进行了完全量子力学描述。由于量子纠缠,这需要基于密度矩阵方法的形式。我们的描述说明了链中的单个自旋如何随着自旋转移而随时间演化。
2007-03-02 cond-mat.mes-hall
Predictions for the formation of new atomic chains in Mechanically Controllable Break Junction experiments
我们分析的稳定性和磁性的无限锯齿形原子链的大量后期第三,第四和第五行过渡金属原子,以及第IV族元素Si,Ge,Sn和Pb。我们发现第三和第四行元素的锯齿链是不稳定的,而由Si,Ge,Sn,Pb,W,Os,Ir,Pt和Au组成的锯齿链是稳定的。这些结果与已知的机械可控断裂接头实验(MCBJE)数据很好地相关。因此,我们推测,一个无限链的稳定性至少是一个必要条件,形成一个有限大小的MCBJE。因此,我们预测,Sn和Os,并可能W和Pb链可能会在这些实验中发现。我们还发现,汞链中的键是非常软的。最后我们证明了Ir和Pt链的磁矩和各向异性具有非平凡的行为。
2006-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical properties of carbynes investigated by ab initio total-energy calculations
由于sp碳链(碳炔)是相对刚性的分子物体,我们可以利用它们作为纳米力学的构建元素吗?为了回答这个问题,我们调查他们显着的力学性能从头算总能量模拟。特别是,我们评估他们的线性响应小的纵向和弯曲变形和纵向压缩和伸长率的故障极限。
2012-09-10 cond-mat.mes-hall
Topological Micro-Electro-Mechanical Systems
我们探讨微机电系统(MEMS)的动力学拓扑方面,这是一个电路系统和质量弹簧系统的组合。最简单的例子是电容器和弹簧的顺序链。结果表明,这样的链表现出新的拓扑动力学相对于它的振荡模式。一方面,当系统自由振荡时,系统服从Su-Schrieffer-Heeger模型,拓扑荷由缠绕数给出。拓扑和平凡的阶段区分通过测量最外层板的动态。另一方面,当它经历周期性运动的时间,该系统是由一个反转对称三聚体模型,和拓扑相位的特征在于由反转对称指标。出现拓扑边缘状态,这是很好的信号通过测量机电阻抗共振。我们的结果将打开一个有吸引力的领域的拓扑MEMS。
2021-04-28 cond-mat.mes-hall
Calibration of the length of a chain of single gold atoms
使用扫描隧道显微镜或机械可控断裂结,已经表明可以控制由单个金原子制成的线的形成。在这些实验中,链中原子之间的原子间距离约为3.6埃,这与最近的理论计算不一致。在这里,使用这两种技术的精确校准程序,我们测量原子链的长度。基于在链长直方图中观察到的峰之间的距离,我们发现链断裂前原子间距离的平均值为2.6 +/-0.2 A。该值与键长的理论计算值一致。与以前的实验测量的差异是由于存在的He气体,这是用来促进热接触,并影响的功函数的值,这是常用的校准距离在扫描隧道显微镜和机械可控断开结在低温下。
2002-08-19 cond-mat.mes-hall
Solitons in one-dimensional mechanical linkage
人们已经观察到,某些经典的链承认拓扑保护的零能量模式是本地化的边界上。这种局域模式的静态特征被捕获的线性化运动方程,但其动态特征是由它的非线性。研究一维经典链非线性运动方程的拟周期解。这样的准周期解对应于离散系统的配置空间中的周期轨迹,这使得我们可以定义孤子,而不依赖于连续理论。此外,我们研究了孤子在非均匀系统中的动力学,通过连接两个链与不同的参数集,其中孤子的传输或反射发生在两个链的边界。
2018-04-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Mechanical control of heat conductivity in microscopic models of dielectrics
我们讨论了一种可能性,以控制在简单的一维模型中的导热系数,通过外部的机械载荷。为了说明这种可能性,我们首先考虑一个研究得很好的链与退化双阱势的粒子间相互作用。与以前的研究相反,我们考虑了固定数量的粒子的链的不同长度。可能的能量简并基态的数目强烈地取决于链的总长度,或者换句话说,取决于相邻粒子之间的连接的平均长度。这些简并状态对应于机械平衡,因此可以说它们之间的转变在某种程度上模拟了塑性形变的过程。我们证明,这种修改的链长可以导致相当深刻的(几乎五倍)的热传导系数的降低。在单阱非凸势模型中,这种效应更为显著。结果表明,在一定的恒定外载荷范围内,该模型成为“有效的”双势阱,并且在相同的外载荷下具有多种可能的平衡态。因此,热传导系数可以降低两个数量级。我们提出了一个具有周期性双阱势的链的力学模型,它允许控制热传导。所考虑的模型可能是有用的描述在生物大分子中的热传输和微系统中的热传输的控制。
2013-09-13 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Mechanical response to tension and torque of molecular chains via statistically interacting particles associated with extension, contraction, twist, and supercoiling
一种方法,用于统计力学分析的聚合物链在张力下引入先前扩展到包括扭矩。在这种分析方法的框架中,单体之间或整个单体组之间的单个键对张力和扭矩的组合的响应涉及(热或机械)激活特定混合的统计相互作用粒子,这些粒子携带伸展或收缩量子和扭曲或超螺旋量子。该方法,这是阐明在日益复杂的应用,是能够描述扭曲的手征和plectonemic手征之间的转换在准静态过程。控制变量是力或伸展和扭矩或连接(扭曲和扭动的组合)。这种方法的多功能性证明在两个应用程序相关的和有前途的双链DNA下控制的张力和扭矩。一个应用描述了与实验数据一致的(天然)B-DNA、(下缠绕)S-DNA和(上缠绕)P-DNA之间的构象转换。另一个应用程序描述了扭转链和超螺旋链之间的转换如何适应屈曲过渡中的连接和多余长度的变化。
2022-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Magnetic chains: From self-buckling to self-assembly
球形钕铁硼磁体是一种永磁体,由于其高的磁强度,可以组装成各种结构。这些磁体的一维链以使人想起弹性杆的方式响应机械负载。我们研究了铁磁球组装的宏观力学性质,考虑链,环,和手征圆柱体的磁铁。能量估计和简单的实验的基础上,我们引入了一个有效的磁弯曲刚度的磁铁链,并表明,与经典的弹性杆的结果,它提供了很好的估计磁链的屈曲和振动动力学。然后,我们用这个估计来了解动态自组装的圆柱体从一个最初的直链的磁铁。
2013-12-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Ballistic resonance and thermalization in Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou chain at finite temperature
研究了初始温度为空间正弦曲线的$α$ -Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou~(FPUT)链中热能与机械能的相互转换。我们分析表明,宏观动力学和准弹道热输运之间的耦合引起的机械振动的振幅不断增加。这种新现象被称为“弹道共振”。在大的时候,这些机械振动单调衰减,因此,众所周知的FPUT复发悖论发生在零温度在有限的温度被消除。
2020-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Mo_6S_6 nanowires: structural, mechanical and electronic properties
采用基于密度泛函理论的从头计算方法研究了Mo_6S_6纳米线的性质。分子间形成弱耦合的一维链状结构,如Mo_6Se_6和Mo_6S_(9-x)I_x,晶体的力学和电学性质都是强单轴的。计算出的沿链轴的弹性模量和回弹模量分别为c_(11)= 320 GPa和E_R = 0.53 GPa。电子能带结构和电导率表明Mo_6S_6晶体是良好的准一维导体。在随机相位近似下计算的频率依赖的复介电张量ε,在ε_parallel中显示出强的Drude峰,即,对于平行于链轴极化的电场,以及与带间跃迁相关的几个峰。电子能量损失谱是弱各向异性的,并且在等离子体频率(hbar ω_p)约为20 eV处具有强峰。稳定性分析表明,Mo_6S_6对层状MoS_2的形成是亚稳的。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mechanical Properties and Fracture Patterns of Pentagraphene Membranes
最近提出了一种新的二维碳同素异形体,称为五元环戊二烯(PG)。PG表现出机械和电子有趣的性质,包括半导体材料的典型带隙值。PG具有非共面五边形的Cairo平铺状2D晶格,其力学性能尚未得到充分研究。在这项工作中,我们结合密度泛函理论(DFT)计算和反应分子动力学(MD)模拟研究拉伸应变下PG膜的力学性能和断裂模式。我们发现,PG膜可以容纳高达20%的应变,断裂发生后,大量的动态键断裂和形成的7,8和11碳环和碳链。观察到的应力-应变行为遵循两个制度,一个表现出线性弹性,然后是塑性的,涉及碳原子再杂化与碳环和碳链的形成。我们的研究结果还表明,从PG到石墨烯的机械诱导结构转变不太可能发生,与文献中先前推测的相反。
2017-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Effect of stretching on the ballistic conductance of Au nanocontacts in presence of CO: a density functional study
利用密度泛函理论研究了CO在Au单原子链上的吸附行为。我们比较桥和顶部的吸附网站的CO,发现桥网站是大力支持在这里研究的所有菌株。顶部吸附引起几乎完全抑制的纳米接触的弹道电导,而吸附在桥网站的结果在电导值接近0.6 G0,与以前的实验数据一致。我们表明,只有桥的网站可以定性地解释的电导作为一个函数的接触拉伸中观察到的实验电导痕迹的演变。理论和实验电导斜率之间的数值差异是合理的,通过一个简单的模型的金属引线的弹性响应。我们还验证了我们的电导值不受纳米接触几何形状的具体选择的影响,通过比较两种不同的原子模型的提示。
2012-05-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Carbyne from first principles: Chain of C atoms, a nanorod or a nanorope?
我们报告了一个广泛的研究碳炔的性质,使用第一性原理计算。我们调查碳炔的机械响应拉伸,弯曲和扭转变形。在张力下,碳炔的硬度大约是已知最硬材料的两倍,并且具有高达7.5*10^7 Nm/kg的无与伦比的比强度,需要约10 nN的力才能断裂单个原子链。碳炔具有约14 nm的相当大的室温余辉长度。令人惊讶的是,碳炔的扭转刚度可以为零,但可以通过末端的适当官能团“打开”。此外,在适当的终止下,碳炔可以通过机械扭曲切换到磁半导体状态。我们重建了等效连续弹性表示,提供了碳炔的全套弹性模量,显示了其极端的机械性能(例如,标称杨氏模量为32.7 TPa,有效机械厚度为0.772 A)。我们还发现了一个有趣的应变和带隙之间的耦合的碳炔,这是强烈增加的张力下,从3.2到4.4 eV的10%的应变。最后,我们研究了碳炔作为纳米级电缆的性能,并估计其对自聚集的化学稳定性,发现碳炔-碳炔交联反应的活化势垒为0.6 eV,每17个碳原子(2.2 nm)的1个交联的两个平行碳炔链的平衡交联密度。
2013-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph