可控双轴形变下的石墨烯薄片
材料科学
2016-06-14 v1
摘要
诸如单原子厚度的单层石墨烯等薄膜，在单轴拉伸载荷下必然发生侧向屈曲，从而损害其力学行为。在本工作中，我们开发了一种实验装置，在支撑梁上对二维材料施加可控的等双轴应变，通过向上或向下弯曲支撑梁使材料分别处于压缩或拉伸状态。将应变片与拉曼光谱测量串联使用，我们监测了双轴应变下石墨烯的 G 和 2D 声子性质，从而提取了在这些条件下应力吸收的重要信息。对于单层和双层石墨烯，实验测得的 G 和 2D 拉曼峰随应变的频移分别处于 62.3 \pm 5 cm^-1/% 和 148.2 \pm 6 cm^-1/% 范围内。G 和 2D 峰对应的 Gruneisen 参数分别被测定为 1.97 \pm 0.15 和 2.86 \pm 0.12。这些值与小应变气泡型实验获得的结果吻合较好。所呈现的结果还得到了经典和从头算分子动力学模拟的支持，并且观察到 -E2g 频移与应变及 Gruneisen 参数之间具有极好的一致性。
关键词
引用
@article{arxiv.1606.04001,
title = {Graphenes flakes under controlled biaxial deformation},
author = {Charalampos Androulidakis and Emmanuel N. Koukaras and John Parthenios and George Kalosakas and Konstantinos Papagelis and Costas Galiotis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.04001},
year = {2016}
}