Comparação de Diferentes Potenciais
para o Estudo de Nanotubos de
Carbono por Dinâmica Molecular
Rodrigo Link Federizzi
Lívio Amaral
Cássio S. Moura
Carbono
• Faz parte de ~10 milhões de compostos
conhecidos
• Plásticos, combustíveis, açúcares, DNA
• Toda forma de vida conhecida é baseada em
carbono
Carbono
(vazio)
Hibridizações dos Orbitais
Combinar para gerar
dois orbitais sp
Que são
representados
pelo conjunto
Hibridizações dos Orbitais
Combinar para gerar
três orbitais sp2
Que são
representados
pelo conjunto
Hibridizações dos Orbitais
Combinar para gerar quatro orbitais sp3
Que são representados pelo conjunto
Formas Alotrópicas do Carbono
Nanotubos de Carbono
Nanotubos de Carbono
• Folha de grafite
cilíndrica com
0.7<d<10 nm.
• Extremidade =
hemisfério de
fulereno
• ℓ/d≈104-105
• Quiralidade
Dinâmica Molecular
Equações de Newton
F = m.a
VF
Dinâmica Molecular
Problema de N corpos
Potencial de Interação
• Interação de pares
• Repulsão a curto
alcance
• Zero a longo alcance
• Região de atração em
torno da distância de
equilíbrio
Potencial de Interação
• Interação de trios
• Dependência nas
distâncias
• Dependência no
número de vizinhos
• Possibilidade de
simular diferentes
hibridizações
Simulação de Carbono
Tersoff (1988)
X
Environment Dependent
Interaction Potencial (2000)
Distribuição Radial para Diamante
EDIP
Tersoff
Distribuição Radial para Diamante
EDIP
Tersoff
Distribuição Radial para Nanotubo (14,0)
EDIP
Tersoff
Distribuição Radial para Nanotubo (14,0)
EDIP
Tersoff
Módulo de Young
• Propriedade que descreve a
capacidade do material de sofrer
deformações, tanto compressiva como
extensiva.
Força Constante
EDIP
Tersoff
Deformação x Tempo
Tensão x Deformação
Deformação Constante
Energia x Deformação
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Simulação da Irradiação de Carbono em Nanotubos