三角形预裂纹对二维 MoTe$_2$ 力学行为的影响：分子动力学研究
材料科学
2023-10-04 v1
摘要
在二维（2D）材料中，过渡金属硫族化合物（TMDs）因其卓越的电学、光学和化学特性而脱颖而出。除了作为可变带隙半导体材料外，原子级薄层赋予了 TMDs 柔性。因此，理解 TMDs 的物理性质对于柔性及可穿戴器件应用至关重要。尽管对二维过渡金属硫族化合物（TMDs）的热情日益增长，我们对二碲化钼（MoTe）力学特性的理解仍然有限。MoTe 的力学性能在存在预存裂纹或空位缺陷（在生长的 TMDs 中十分常见）时会退化。本研究通过对含不同顶角预存三角形裂纹的单层二碲化钼（MoTe）薄片进行单轴和双轴拉伸加载的分子动力学（MD）模拟，研究了其断裂特性与裂纹扩展。由于预裂纹长度、角度和周长的变化，含预存裂纹的单层 MoTe 的杨氏模量、拉伸强度、断裂韧性和断裂应变值发生了显著变化。我们发现预裂纹 MoTe 比其完整对应物更脆。在恒定模拟条件下调控预裂纹角度改善了单轴力学性能。类似地，调控预裂纹周长改善了双轴力学性能。本研究为涉及 MoTe 及其他类似过渡金属硫族化合物的应变工程先进设计策略提供了基础知识。
引用
@article{arxiv.2310.01539,
title = {Effect of Triangular Pre-Cracks on the Mechanical Behavior of 2D MoTe$_2$: A Molecular Dynamics Study},
author = {Md. Jobayer Aziz and Md Akibul Islam and Md. Rezwanul Karim and Arafat Ahmed Bhuiyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01539},
year = {2023}
}
备注
Submitted to a peer-reviewed journal, 55 pages, 21 figures