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缺陷碳纳米管的杨氏模量
碳纳米管以其异常的机械性质而著称；被测得有1TPa量级的杨氏模量[KDE+98]，高于所有已知材料。对于无缺陷的碳纳米管杨氏模量的理论计算相当简单，但是当有缺陷存在时就另当别论了。对此，分子动力学（MD）是计算机械性能的合适工具。 在本实例中你将构造具有Stone–Wales缺陷的碳纳米管（CNT），并使用ATK-Classical来计算杨氏模量。
弹性模量
杨氏模量是指材料在弹性区应力$\sigma$和应变$\varepsilon$的关系，满足胡克定律：$E = \sigma / \varepsilon$
重要提示！
本实例使用在实例Stone–Wales defects in nanotubes中构造的CNT结构。如果你还没有那样做，请先运行那个实例并构建CNT器件构象，或者直接下载Python脚本：stone_wales_cnt.py。
CNT块体构象
打开VNL Builder
, 使用 File ‣ Add ‣ From Files将之前保存的CNT构象导入Stash。注意到这个结构是一个中间区域有Stone–Wales缺陷的器件构象。
接下来，选中器件的Stash项（显示为高亮），点击
按钮将其转化为块体构象（只是将器件电极移除），并使用Selection Tools ‣ Tags工具将纳米管两端的原子添加标签：
- 使用鼠标将最左端的碳原子选中（显示为高亮）并将它们贴上标签“Left”。
- 对最右端的碳原子做同样的操作，如下图所示。
这些标签将会被用来在分子动力学（MD）模拟中对结构施加约束。
为分子动力学模拟创建构象
将带有Stone–Wales缺陷的CNT块体构象送到Script Generator
并添加 New Calculator
和
Optimization ‣ MolecularDynamics 模块。然后编辑各个模块来对计算进行设置：
- 首先，将默认输出文件改为mdtrajectory_cnt.nc。
- 在 New Calculation模块中选择ATK-Classical 计算器，并确保使用 Tersoff_C_2010 经典势（为模拟石墨烯和纳米管晶格动力学而设计的势）。
- 在MolecularDynamics模块中进行以下修改：
Molecular Dynamics选项：
- 设置 “Type” 为 NVT Berendsen。
- 设置“Steps” 为 20000。
- 设置“Log interval”为 200。
Initial Velocity选项：
- 设置“Type” 为Maxwell-Boltzmann。
- 设置“Temperature” 为300 K。
- 点掉 Remove center-of-mass momentum 勾选项。
NVT Berendsen选项：
- 设置“Thermal coupling”为 1 fs。
如上图所示，保持其他设置为默认值。
将脚本保存为mdtrajectory_cnt.py 并使用
按钮将其送到 Editor
。