تحلیل غیرخطی رفتار نانولوله ی کربنی در سیستمهای نانوالکترومکانیکی

در این مقاله مدلی برای محاسبه ولتاژ بحرانی 1 سوئیچ 2 های نانوالکترومکانیکی 3 ساخته شده از نانولوله های کربنی ارائه شده است . تغییر شکل ناشی از نیروی میدانهای الکترواستاتیکی خارجی روی یک نانولوله ی کربنی یک سر ثابت 4 به عنوان الکترود متحرک در مجاورت سطح رسانای یک ورقه گرافین 5 به عنوان الکترود ثابت با روش ترکیبی اتمی - سازه ای بررسی می شود . این روش که مبتنی بر پتانسیل های بین اتمی تجربی است، دارای دقت بالا و همچنین حجم محاسباتی کم در مقایسه با روش های دیگر است . در این مقاله بسیاری از ساده سازی های اعمال شده در مطالعات پیشین مانند نادیده گرفتن انحنای نانولوله و تمرکز بارهای الکتریکی در نوک های تیز که باعث عدم دقت نتایج نهائی می شود، در محاسبات الکتریکیحذف شده است . با تعیین توزیع بار الکتریکی روی سطح نانولوله و محاسبه ی نیروهای الکتریکی با روشی بر پایه الکترواستاتیک کلاسیک، وابستگی غیر خطی خیز نانولوله به اختلاف پتانسیل نشان داده می شود . نتایج حاصل با روش های تحلیلی دیگر مقایسه و صحت آن ها تأیید شده است . همچنین تأثیر طول و فاصله ی دو الکترود ( نانولوله کربنی و صفحه گرافین ) بر ولتاژ بحرانی مطالعه شده است

کلیدواژه ها:

سیستم نانوالکترومکانیکی ، نانو لوله کربنی ، نانو سوئیچ ، تغییر شکل بزرگ ، پتانسیل بین اتمی