| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 研究背景 | 第11-19页 |
| 1.1.1 低维碳材料概述 | 第13-15页 |
| 1.1.2 低维碳材料的制备 | 第15-16页 |
| 1.1.3 低维碳材料的性质 | 第16-17页 |
| 1.1.4 低维碳材料的应用前景 | 第17-19页 |
| 1.1.5 甲烷水合物概述及应用 | 第19页 |
| 1.2 研究现状 | 第19-23页 |
| 1.2.1 平行于基底石墨烯的包覆研究 | 第19-21页 |
| 1.2.2 倾斜石墨烯对包覆影响的研究 | 第21-22页 |
| 1.2.3 甲烷水合物解离过程的研究 | 第22-23页 |
| 1.3 本文的主要工作 | 第23-25页 |
| 第二章 分子动力学方法及相互作用势 | 第25-43页 |
| 2.1 分子动力学方法的基本假设 | 第25页 |
| 2.2 粒子间相互作用势概述 | 第25-28页 |
| 2.3 相互作用势的发展历程 | 第28-31页 |
| 2.4 相互作用势的选取思路 | 第31-35页 |
| 2.4.1 Lennard-Jones 12-6 势 | 第31-32页 |
| 2.4.2 Tersoff势 | 第32-33页 |
| 2.4.3 优化的Tersoff势 | 第33-34页 |
| 2.4.4 AIREBO势 | 第34-35页 |
| 2.5 周期性边界条件和长程相互作用 | 第35页 |
| 2.6 时间积分算法 | 第35-38页 |
| 2.6.1 Verlet算法 | 第36页 |
| 2.6.2 蛙跳（Leap-frog）算法 | 第36-37页 |
| 2.6.3 Velocity Verlet算法 | 第37页 |
| 2.6.4 时间步长的选择 | 第37-38页 |
| 2.7 分子动力学模拟的若干系综 | 第38-41页 |
| 2.7.1 微正则系综(NVE) | 第38-39页 |
| 2.7.2 正则系综(NVT) | 第39-40页 |
| 2.7.3 等温等压系综(NPT) | 第40-41页 |
| 2.8 LAMMPS软件简介 | 第41-43页 |
| 第三章 平行于微纳图案表面石墨烯片的包覆过程 | 第43-78页 |
| 3.1 连续统理论近似求解石墨烯片包覆作用能 | 第43-47页 |
| 3.1.1 基本方程 | 第43-44页 |
| 3.1.2 Poisson薄板小挠度理论 | 第44页 |
| 3.1.3 Kármán圆薄板大挠度理论 | 第44-45页 |
| 3.1.4 薄膜理论 | 第45-46页 |
| 3.1.5 由Kármán大挠度薄板方程到薄膜理论的过渡 | 第46页 |
| 3.1.6 石墨烯片包覆作用能的理论计算 | 第46-47页 |
| 3.2 微纳图案/石墨烯片模型及模拟参数 | 第47-49页 |
| 3.3 优化的Tersoff势与AIREBO势计算原子受力的比较 | 第49-51页 |
| 3.4 纳米柱高度对石墨烯片包覆过程的影响 | 第51-54页 |
| 3.5 纳米柱间距对石墨烯片包覆过程的影响 | 第54-58页 |
| 3.6 临界包覆作用能 | 第58-63页 |
| 3.7 纳米柱横截面积对包覆行为的影响 | 第63-64页 |
| 3.8 理论计算与MD模拟所得的包覆作用能对比 | 第64-65页 |
| 3.9 不同的速度随机数种子对体系能量的影响 | 第65-66页 |
| 3.10 单层石墨烯片armchair边在纳米柱阵列上的波动行为 | 第66-69页 |
| 3.11 单层石墨烯片armchair边的波动行为的理论解释 | 第69-72页 |
| 3.12 石墨烯片边缘的seesaw现象 | 第72-76页 |
| 3.13 本章小结 | 第76-78页 |
| 第四章 倾斜角对石墨烯片包覆过程的影响 | 第78-97页 |
| 4.1 不同温度下的单边倾斜对石墨烯片包覆过程的影响 | 第78-86页 |
| 4.2 不同温度下的双边倾斜对石墨烯片包覆过程的影响 | 第86-93页 |
| 4.3 不同的速度随机数种子对体系能量及包覆效果的影响 | 第93-95页 |
| 4.4 本章小结 | 第95-97页 |
| 第五章 sI型甲烷水合物在单壁碳纳米管作用下的解离行为 | 第97-106页 |
| 5.1 引言 | 第97-99页 |
| 5.2 势函数的选择 | 第99页 |
| 5.3 计算步骤 | 第99-100页 |
| 5.4 水分子的“状态” | 第100页 |
| 5.5 模拟结果讨论 | 第100-105页 |
| 5.5.1 体系势能随时间的变化 | 第100-101页 |
| 5.5.2 甲烷的均方位移随时间的变化 | 第101-103页 |
| 5.5.3 水合物多面体笼数目随时间的变化 | 第103页 |
| 5.5.4 甲烷分子在Y方向上的分布 | 第103-105页 |
| 5.6 本章小结 | 第105-106页 |
| 第六章 总结与展望 | 第106-109页 |
| 参考文献 | 第109-117页 |
| 致谢 | 第117-118页 |
| 攻读学位期间发表论文目录 | 第118页 |
