石墨烯的手性依赖拉伸力学

我们报告了一项关于石墨烯拉伸力学的分子动力学研究，该研究将拉伸方向从扶手椅方向逐渐旋转至锯齿方向，覆盖了此前从未探索过的手性方向全范围。我们观察到，随着手性（旋转）角度的增加，拉伸强度和应变单调增加。关键特征是直到约 12{\deg} 的手性角度时变化可忽略不计，随后迅速增加，且该模式适用于此处检查的所有温度（100-700 K）。考虑到石墨烯拓扑一致的（锯齿线）断裂，我们提出了一个统一的断裂模型，成功复现了模拟结果并解释了其物理起源。值得注意的是，我们发现石墨烯的弹性应力在所有手性方向上几乎是各向同性的，与其各向异性的断裂行为形成对比。通过石墨烯的压痕模拟，我们证明了我们在单轴（1D）拉伸系统中建立的理由同样适用于 2D 拉伸系统。