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通过应变工程在二维黑砷中实现层内负泊松比

材料科学 2023-09-11 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

负泊松比作为一种异常特性普遍存在于人工结构中,如内凹结构和蜂窝结构。具有负泊松比的结构因其独特的拉胀效应以及在抗剪切和能量吸收领域的诸多应用前景而受到广泛关注。然而,尽管理论上预测了多种二维层状材料具有负泊松比,在自然材料中实验观测到负泊松比的情况极少发生。在此,我们报道了通过应变工程策略在二维天然黑砷(b-As)中观察到的各向异性拉曼响应和本征层内负泊松比。非公度应变下b-As的详细拉曼光谱结合密度泛函理论计算证实了上述结果。研究发现,b-As沿扶椅方向比锯齿方向更软。各向异性力学特征和范德瓦耳斯相互作用在天然b-As沿锯齿方向的应变依赖拉曼位移和负泊松比中起着关键作用。该工作可能为二维褶皱材料的力学性能和潜在应用提供启示。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.04058,
  title  = {Intralayer Negative Poisson's Ratio in Two-Dimensional Black Arsenic by Strain Engineering},
  author = {Jingjing Zhang and Weihan Zhang and Leining Zhang and Guoshuai Du and Yunfei Yu and Qinglin Xia and Xu Wu and Yeliang Wang and Wei Ji and Jingsi Qiao and Feng Ding and Yabin Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04058},
  year   = {2023}
}

备注

23 pages, 4 figures