石墨烯连续尺度性质的一致性评估
材料科学
2020-04-21 v1 统计力学
摘要
我们将统计力学与连续介质力学相结合，发展了一套用于一致性评估石墨烯连续尺度性质的方法论。研究范围限于弹性模量 （文献报道值在 0.912 TPa 到 7 TPa 之间变化）、泊松比 （文献报道值从负值到高达 0.46 不等）以及有效厚度 （其值在 0.75 Å 到 3.41 Å 之间变化）。如此大的离散度源于对这些性质的不一致性评估以及采用了在原子尺度上可能无效的假设。我们的方法论结合了三种独立的方法——单轴拉伸、等双轴拉伸以及简支薄板的弯曲面外自由振动——当在分子动力学中协同使用时，能够提供一致的 和 值。本研究中唯一做出的假设是连续尺度薄板振动方程对于描述长石墨烯薄片自由振动的有效性。我们的结果表明：(i) 石墨烯具有拉胀性，其泊松比随温度升高而增加；(ii) 随着温度升高， 减小；(iii) 有效厚度随温度升高而增加。
引用
@article{arxiv.2004.08427,
title = {Consistent evaluation of continuum scale properties of Graphene},
author = {Sourabh S Gandhi and Puneet Kumar Patra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08427},
year = {2020}
}