用预加应力 ribbon 覆盖曲面：从理论到纳米结构制备
材料科学
2021-11-23 v1
摘要
本文研究由预加应力纳米片释放制备纳米壳的方法。由于几何与技术限制，我们不得不用三维薄 ribbon 覆盖给定曲面。我们讨论了测地曲率在此类壳-ribbon 设计中的关键作用。我们表明，在包含小应变但大转动的情况下，通过适当选择 ribbon 的宽度与厚度，能够控制拉格朗日与欧拉 ribbon 的度量张量。此外，Green-Lagrange 应变张量由平面 ribbon 的曲率与壳-ribbon 承载曲线的测地曲率之间的距离控制。在适当的本构假设下，我们推导出场方程、边界条件与设计方程。前者将平面层中的预加应力与所需壳-ribbon 的最终几何形状联系起来。要设计与制备壳-ribbon，需要对板-ribbon 的成分、几何与预加应力进行精细调控。我们设计并制备了用恒定纬度 ribbon 对球面的部分覆盖，其起始材料为分子束外延生长的多层半导体平面材料。文中讨论了制备方法的细节及其局限性。
引用
@article{arxiv.2111.11253,
title = {Covering a surface with pre-stressed ribbons : from theory to nano-structures fabrication},
author = {Alexandre Danescu and Philippe Regreny and Pierre Cremillieu and Jean-Louis Leclercq and Ioan R. Ionescu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.11253},
year = {2021}
}