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利用工程化缺陷调控单层MoS2断裂强度:一项原子尺度研究

材料科学 2020-06-17 v3

摘要

我们利用经典分子动力学(MD)模拟研究了预开裂、纳米多孔单层MoS2(SLMoS2)的力学性质以及裂纹与孔隙之间相互作用的影响。我们发现预开裂和纳米多孔SLMoS2的失效由脆性断裂主导。相较于锯齿形方向,扶手椅形方向的键对裂纹扩展表现出更强的抵抗能力。我们将Griffith预测的脆性失效与MD断裂强度和韧性进行比较,发现存在显著差异,这些差异限制了Griffith准则在SLMoS2存在纳米裂纹和孔隙情况下的适用性。接下来,我们证明可通过在中心裂纹周围对称放置孔隙和辅助裂纹来增强预开裂SLMoS2的力学性质,并且此类排布的位置可针对强度的最大提升进行优化。该研究将有助于基于应变工程的SLMoS2及其他类似过渡金属硫族化合物的先进设计。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.03796,
  title  = {Engineered Defects to Modulate Fracture Strength of Single Layer MoS2: An Atomistic Study},
  author = {Rafsan A. S. I. Subad and Tanmay Sarkar Akash and Pritom Bose and Md Mahbubul Islam},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.03796},
  year   = {2020}
}

备注

All authors contributed equally