刚性基底上具范德华吸引的固体膜压痕
材料科学
2021-04-14 v1 软凝聚态物质
摘要
我们重访尺寸为R_{sheet}的薄固体片在光滑刚性基底上半径为R ≪ R_{sheet}的圆孔上悬空时的压痕问题，探讨孔边缘边界条件的影响。引入范德华(VdW)膜-基底吸引的基本理论模型，我们展示了将以夹紧条件（Schwerin模型）替换为滑动条件所带来的剧烈效应：在滑动条件下，膜被支撑的部分可朝向压头滑动，并通过偏离热力学平衡（由VdW势决定）的埃尺度挠度来弛豫所诱发的环向压缩。我们强调压痕力F可能不呈现通常预期的随压痕深度立方依赖（F∝δ^3，其中比例常数由膜的拉伸模量和孔半径R决定），而是呈现伪线性响应F∝δ，其比例常数由弯曲模量、VdW吸引以及膜尺寸R_{sheet} ≫ R决定。
引用
@article{arxiv.2008.01199,
title = {Indentation of solid membranes on rigid substrates with Van-der-Waals attraction},
author = {Benny Davidovitch and Francisco Guinea},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.01199},
year = {2021}
}
备注
22 pages, 8 figures