Реферат: Моделирование наноматериалов и наноустройств

Моделирование наноматериалов и наноустройств


На кафедре физики ДГТУ ведутся работы по компьютерному моделированию структуры и различных физико-химических и физико-механических свойств различных нанообъектов, в частности, нанокластеров и нанотрубок различной природы, с использованием современных пакетов квантово-механических программ. В группе под руководством к.ф.-м.н., доцента И.В. Бажина, разработана методика расчета равновесной структуры не только отдельных наноразмерных объектов, но и наноконструкций на их основе. Впервые проведено ab initio моделирование поведения углеродных и неуглеродных нанотрубок во внешнем электрическом поле. Это открывает путь к моделированию физических свойств ряда наноэлектромеханических устройств на основе углеродных и неуглеродных нанотрубок, и других многоатомных комплексов.





Успехи компьютерного моделирования позволяют глубже понять процессы протекающие в микромире и сократить путь от идеи создания наноустройства до его синтеза и дальнейшего практического использования.

Результаты такого моделирования приведены на рис. 1 и 2. Показано, что использование контактов нанотрубок различной геометрии и состава позволяет создавать различные наноустройства управляемые внешними полями. Примером таких устройств может выступать нанопинцет (рис. 3), с помощью которого возможно монипулировать различными нанообъектами, в качестве которых могут выступать молекулы ДНК.


Другим примеров наномеханических устройств является простейший наноподшипник, общий вид и структура составных частей, которого, показаны на рис 4.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 4

Рис. 3