折叠石墨烯纳米带的自主撕裂与自主剥离
材料科学
2018-08-28 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
近期实验研究表明，诱导的石墨烯折叠瓣可自发驱动自身从基底撕裂并剥离，从而产生长微米尺寸、规则梯形形状的折叠石墨烯纳米带。只要石墨烯瓣尺寸高于阈值，石墨烯-石墨烯与石墨烯-基底的粘附力、折叠区的弯曲应变及碳-碳（C-C）共价键之间的“拉锯战”就有利于自主撕裂与自主剥离过程。由于该过程涉及的原子尺度机制细节仍未被完全理解，我们开展了原子级反应分子动力学模拟以阐明该过程的若干特征。我们表明，大热涨落可通过增加相邻石墨烯层间碳悬键发生化学反应的概率来阻止该过程。我们还研究了石墨烯与基底间吸引强度对该现象早期 ribbon 生长速度的影响。观察到具有初始扶手椅型裂纹边缘的结构比具有初始锯齿型边缘的结构形成更均匀的切口。我们的结果对帮助建立该现象的新实验具有重要意义，尤其是针对具有纳米级尺寸切口的样品。
引用
@article{arxiv.1808.08872,
title = {Self-tearing and self-peeling of folded graphene nanoribbons},
author = {Alexandre F. Fonseca and Douglas S. Galvao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.08872},
year = {2018}
}