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Phase transitions of H_2 adsorbed on the surface of single carbon nanotubes

机译：单碳纳米管表面吸附的H_2的相变

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By means of diffusion Monte Carlo calculations, we obtained the complete phase diagrams of H_2 adsorbed on the outer surface of isolated armchair carbon nanotubes of radii ranging from 3.42 to 10.85 A. We only considered density ranges corresponding to the filling of the first adsorption layer in these curved structures. In all cases, the zero-temperature ground state was found to be an incommensurate solid, except in the widest tube, in which the structure with lowest energy is an analogous of the 3~(1/2) × 3~(1/2) phase found in planar substrates. Those incommensurate solids result from the arrangement of the hydrogen molecules in circumferences whose plane is perpendicular to the main axis of the carbon nanotube. For each tube, there is only one of such phases stable in the density range considered, except in the case of the (5,5) and (6,6) tubes, in which two of these incommensurate solids are separated by novel first-order phase transitions.
机译：通过扩散蒙特卡洛计算，我们获得了H_2吸附在半径为3.42至10.85 A的孤立扶手椅碳纳米管外表面上的完整相图。我们仅考虑了对应于第一吸附层填充的密度范围。这些弯曲的结构。在所有情况下，都发现零温度基态是一个不相称的固体，除了在最宽的管中，其中能量最低的结构类似于3〜（1/2）×3〜（1/2）。 ）相在平面基板中发现。这些不相称的固体是由于氢分子在其平面垂直于碳纳米管的主轴线的圆周中的排列而产生的。对于每支试管，只有一种这样的相在所考虑的密度范围内是稳定的，除了（5,5）和（6,6）试管的情况外，其中两种不相称的固体被新型的先分离有序相变。

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