مدل سازی رفتار نوسانی نانو پیازهای کربنی داخل نانولوله های کربنی تک جداره بر اساس روش تقریب پیوسته

در این مقاله، رفتار نوسانی نانو پیازهای کربنی داخل نانولوله های کربنی تک جداره موردمطالعه قرارگرفته است. بدین منظور، با استفاده از تیوری تقریب پیوسته و تابع پتانسیل لنارد- جونز، روابطی تحلیلی برای محاسبه نیروی بین مولکولی واندروالسی و انرژی پتانسیل سیستم ارایه شده است. با استفاده از قانون دوم نیوتن و با صرف نظر از اثرات اصطکاک، معادله حرکت به صورت عددی حل شده و پاسخ های زمانی مکان و سرعت نوسانگر محاسبه شده است. همچنین، به منظور محاسبه فرکانس نوسانات سیستم، یک رابطه نیمه تحلیلی بر اساس اصل پایستاری انرژی مکانیکی به دست آمده است. رابطه ارایه شده برای فرکانس هم به پارامترهای هندسی و هم به شرایط اولیه حرکت وابسته می باشد. با استفاده از این رابطه، مطالعه جامعی بر روی رفتار نوسانی نانو پیازهای کربنی داخل نانولوله های کربنی تک جداره با تغییر پارامترهای سیستم انجام گرفته است. نتایج عددی نشان می دهد که فرکانس تولیدشده توسط این نوع از نانو نوسانگرها در مقیاس گیگاهرتز است. همچنین، مشاهده شده است که سرعت فرار و فرکانس ماکزیمم نوسانگر با افزایش تعداد لایه های نانو پیاز کربنی کاهش می یابند.