石墨烯中倾斜晶界的反常强度特性
材料科学
2015-05-19 v1
摘要
利用分子动力学模拟和第一性原理计算，我们研究了在金属衬底上化学气相沉积生长石墨烯过程中产生的石墨烯片中倾斜晶界的结构和机械强度。令人惊讶的是，我们发现对于接近锯齿型和扶手椅型取向的倾斜晶界，具有更高密度 5-7 缺陷对的大角度晶界比单位长度缺陷更少的小角度晶界更强。有趣的是，我们的结果趋势无法用连续 Griffith 型断裂力学准则解释，该准则由于未考虑导致失效机制的关键键而预测了相反的趋势。我们识别了七元环中导致片层失效的高应变键，并发现大角度晶界能更好地容纳受应变的七元环。我们的结果为设计生长方法以获得强度接近原始石墨烯的晶界结构提供了指导。
引用
@article{arxiv.1007.4985,
title = {Anomalous Strength Characteristics of Tilt Grain Boundaries in Graphene},
author = {Rassin Grantab and Vivek B. Shenoy and Rodney S. Ruoff},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.4985},
year = {2015}
}