从脆性到延性：金刚石纳米线的结构依赖性延性
材料科学
2016-06-22 v2
摘要
作为下一代器件或多功能材料的潜在基本构建单元，一维（1D）碳纳米材料已在几乎所有技术领域受到广泛研究兴趣。最近，一种新型超细金刚石纳米线（DNT）加入了这一行列，它是一种具有多苯环段并通过 Stone-Wales（SW）转变缺陷连接的一维结构。利用大规模分子动力学模拟，我们发现这种 sp3 键合的 DNT 可通过改变多苯环段的长度从脆性转变为延性特征，表明 DNT 具有与其他 1D 碳同素异形体完全不同的力学响应。类似地，SW 缺陷像晶界一样中断多苯环段的连续性。对于固定长度的 DNT，其屈服强度在某一值附近波动，且与"晶粒尺寸"无关。另一方面，屈服强度和屈服应变均明显依赖于 DNT 的总长度，这是因为 DNT 的失效由 SW 缺陷主导。其高度可调的延性结合超低密度和高杨氏模量，使金刚石纳米线成为创建极强三维纳米结构的理想材料。
引用
@article{arxiv.1511.01583,
title = {From Brittle to Ductile: A Structure Dependent Ductility of Diamond Nanothread},
author = {Haifei Zhan and Gang Zhang and Vincent BC Tan and Yuan Cheng and John M. Bell and Yong-Wei Zhang and Yuantong Gu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.01583},
year = {2016}
}
备注
published, Nanoscale, 2016