基于第一性原理计算的氧化石墨烯压电性质
材料科学
2014-04-08 v1
摘要
通过第一性原理密度泛函计算，一些高度有序的氧化石墨烯(GO)化合物（例如所谓的夹持型和开链型GO）显示出压电响应。通过施加垂直于GO基面的电场，面内应变和应变压电系数d31的最大值分别为0.12%和0.24 pm/V，与一些先进压电材料相当。深入的分子结构分析表明，夹持型GO中氧掺杂区域的变形主导了其整体应变输出，而开链型GO中无氧掺杂区域的变形决定了其整体压电应变。这一理解解释了观察到的d31对氧掺杂率的依赖性，即较高的氧浓度导致夹持型GO的d31增大，而开链型GO的d31减小。作为最薄的二维压电材料，GO在广泛的MEMS/NEMS执行器和传感器中具有巨大潜力。
引用
@article{arxiv.1404.1635,
title = {Piezoelectric properties of graphene oxide from the first-principles calculations},
author = {Zhenyue Chang and Wenyi Yan and Jin Shang and Jefferson Zhe Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.1635},
year = {2014}
}
备注
10 pages, 4 figures