单轴拉伸下石墨烷的力化学反応

我们进行了量子-力化学-反应坐标模拟，以研究氢功能化石墨烯的力学性质。模拟揭示了伴随体内发生的形变-失效-断裂过程的原子级匹配特性。对等碳核(5,5)纳米石墨烯和纳米石墨烷片层的形变特性进行的比较研究表明，两种物体均具有高刚度，这由相关的六边形单元（分别为苯型和环己烷型）提供。这两个单元在沿力化学内坐标拉伸时，当后者沿C-C键链方向（zg）或垂直于C-C键链方向（ach）取向时，其微观行为表现出各向异性。该单元特征与其相对于物体C-C键链的不同堆积构型相结合，构成了对结构敏感的力学行为的基础，该行为在zg和ach形变模式下是不同的。石墨烯的氢化极大地影响了物体的行为和数值特征，使得石墨烯失效的经编状图案变得不那么明显，并将其从zg模式反转为ach模式，同时使石墨烷整体上具有较低的力学阻力。