纳米通道中整流现象与C60分子输运的分子动力学仿真与实验研究
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-15页 |
| 1.3 存在的问题 | 第15页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第15-17页 |
| 第二章 分子动力学模拟 | 第17-35页 |
| 2.1 基本原理 | 第17-18页 |
| 2.2 原子间相互作用势 | 第18-19页 |
| 2.2.1 Lennard-Jones相互作用 | 第18-19页 |
| 2.2.2 静电相互作用 | 第19页 |
| 2.3 力场 | 第19-21页 |
| 2.4 运动微分方程的数值算法 | 第21-23页 |
| 2.4.1 Velert算法 | 第21-22页 |
| 2.4.2 Leap-frog算法 | 第22页 |
| 2.4.3 Velocity Velert算法 | 第22-23页 |
| 2.5 周期性边界条件 | 第23-24页 |
| 2.6 系综 | 第24-26页 |
| 2.7 非键相互作用能的处理 | 第26-28页 |
| 2.7.1 范德华相互作用力的处理 | 第27页 |
| 2.7.2 静电作用力的处理 | 第27-28页 |
| 2.8 模拟体系的初始化 | 第28-30页 |
| 2.8.1 初始位置和初始速度 | 第29页 |
| 2.8.2 能量最小化 | 第29-30页 |
| 2.9 温度控制 | 第30-32页 |
| 2.9.1 Berendsen算法 | 第31页 |
| 2.9.2 Nose-Hoover算法 | 第31-32页 |
| 2.10 模拟流程和软件介绍 | 第32-33页 |
| 2.10.1 模拟流程 | 第32页 |
| 2.10.2 软件介绍 | 第32-33页 |
| 2.11 本章小节 | 第33-35页 |
| 第三章 纳米通道整流现象的分子动力学研究 | 第35-53页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 理论基础 | 第35-39页 |
| 3.3.1 界面带电 | 第36页 |
| 3.3.2 双电层 | 第36-38页 |
| 3.3.3 动电现象 | 第38-39页 |
| 3.3 模型的构建与模拟细节 | 第39-41页 |
| 3.3.1 锥形纳米通道模型 | 第39-41页 |
| 3.3.2 模拟细节 | 第41页 |
| 3.4 模型的验证 | 第41-42页 |
| 3.5 模拟结果及分析 | 第42-52页 |
| 3.5.1 电流统计及结果分析 | 第43-44页 |
| 3.5.2 轴向浓度分布及结果分析 | 第44-51页 |
| 3.5.3 离子电流整流及结果分析 | 第51-52页 |
| 3.6 本章小节 | 第52-53页 |
| 第四章 C60在纳米通道输运的分子动力学研究 | 第53-65页 |
| 4.1 引言 | 第53页 |
| 4.2 C60分子简介 | 第53-54页 |
| 4.3 模型的构建与模拟细节 | 第54-56页 |
| 4.4 Gromacs分子动力学模拟的详细步骤 | 第56-59页 |
| 4.5 模拟结果及分析 | 第59-64页 |
| 4.6 本章小节 | 第64-65页 |
| 第五章 纳米通道中离子整流的实验研究 | 第65-73页 |
| 5.1 引言 | 第65页 |
| 5.2 试验台原理及总体方案设计 | 第65-68页 |
| 5.2.1 试验台原理 | 第65-67页 |
| 5.2.2 总体方案设计 | 第67-68页 |
| 5.3 器件加工与实验测量 | 第68-71页 |
| 5.3.1 器件加工 | 第68-69页 |
| 5.3.2 实验测量 | 第69-71页 |
| 5.4 本章小节 | 第71-73页 |
| 第六章 结论与展望 | 第73-75页 |
| 6.1 总结 | 第73页 |
| 6.2 展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-81页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 | 第81-83页 |
| 致谢 | 第83页 |
