Математическое моделирование спиральных супракристаллических нанотрубок

Актуальность и цели. Спиральные супракристаллические нанотрубки рассматриваются как перспективные наноматериалы для использования в механических наноустройствах в качестве нанопружин и в наноэлектронике в качестве наносоленоидов. Целью данной работы является их математическое моделирование и демонстрация возможности широкой вариативности геометрических и физических параметров. Материалы и методы. Объектами исследования являлись супракристаллические нанотрубки произвольного химического состава с $sp^2$- и $sp^3$-гибридизацией атомных орбиталей. Математическое моделирование их спирализации осуществлялось в программном пакете Ассеlrys Маtеriаls Studiо. Для быстрой оптимизации геометрических параметров спиральных супракристаллических нанотрубок использовался метод Fоrсitе молекулярной динамики. Дальнейшая оптимизация выполнялась на основе метода теории функционала плотности (DFТ). Результаты. Построены математические модели пяти типов спиральных супракристаллических нанотрубок, среди которых имеются как электропроводящие, так и диэлектрические. Выводы. Спиральные супракристаллические нанотрубки могут быть использованы в качестве нанопружин и наносоленоидов.