五石墨烯膜的力学性质与断裂模式
介观与纳米尺度物理
2017-03-13 v1 材料科学
摘要
最近，一种名为五石墨烯（PG）的新型二维碳同素异形体被提出。PG 展现出有趣的力学和电子特性，包括半导体材料典型的带隙值。PG 具有类似开罗铺砌的非共面五边形二维晶格，其力学性质尚未被充分研究。本工作中，我们结合密度泛函理论（DFT）计算和反应分子动力学（MD）模拟，研究了 PG 膜在拉伸应变下的力学性质和断裂模式。我们表明，PG 膜可承受高达 20% 的应变，且断裂仅在大量动态键断裂并形成 7、8 和 11 元碳环及碳链之后发生。应力-应变行为遵循两个阶段：一个表现出线弹性，随后是涉及碳原子再杂化并形成碳环和碳链的塑性阶段。我们的结果还表明，与文献中先前的推测相反，机械诱导的从 PG 到石墨烯的结构转变不太可能发生。
引用
@article{arxiv.1703.03789,
title = {Mechanical Properties and Fracture Patterns of Pentagraphene Membranes},
author = {J. M. de Sousa and A. L. Aguiar and E. C. Girao and Alexandre F. Fonseca and A. G. Souza Filho and Douglas S. Galvao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.03789},
year = {2017}
}
备注
26 pages, 8 figures