类石墨烯碳与碳氮化物网络机械强度的结构洞察
材料科学
2017-04-05 v1 计算物理
摘要
石墨烯是迄今发现的最强材料之一，在过去十年中引发了对许多二维材料的探索。然而，稳定纳米材料的成功合成需要对其结构与强度之间关系的基本理解。在本研究中，我们通过广泛的密度泛函理论计算研究了8种不同碳基二维纳米材料的机械性能。所考虑的结构是最近才被实验合成或理论预测的。报告了相应的应力-应变曲线和弹性模量。它们可用于大规模模拟中训练力场参数。对这些结果的比较分析揭示了面原子密度与弹性模量之间的直接关系。此外，对于具有扶手椅和锯齿取向的网络，我们观察到它们在锯齿方向上比扶手椅方向更具拉伸性。对角度分布和径向分布函数的批判性分析表明，这可能是由于网络通过变形键角来抑制锯齿方向键伸长的能力更高。本工作提供的结构解释不仅增进了对二维材料强度的一般理解，而且使我们能够合理设计以获得更高质量。
引用
@article{arxiv.1703.09073,
title = {A Structural Insight into Mechanical Strength of Graphene-like Carbon and Carbon Nitride Networks},
author = {Obaidur Rahaman and Bohayra Mortazavi and Arezoo Dianat and Gianaurelio Cuniberti and Timon Rabczuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.09073},
year = {2017}
}