压缩下柔顺基体中或基体上单层及少层石墨烯片的强局域化皱褶模式

我们研究了嵌入于或置于受压柔顺基体上或其中的单层及少层石墨烯片平面内局域化的皱褶模式。我们提供了基于石墨烯片非线性弹性的解析模型，表明压缩表面应力导致扩展正弦皱褶模式的空间局域化，其包络呈孤子状，局域长度随超临界外部应变增大而减小。扩展正弦皱褶模式的参数由沿基体中或基体上石墨烯片传播的面外表面声学波的反常软化条件确定。对于相对较小的超临界外部应变，发生从孤子状包络正弦皱褶模式到强局域化模式（具有约单周期正弦轮廓以及振幅和外部应变无关的空间宽度）的连续转变。描述了两类具有不同对称性的石墨烯皱褶模式：当石墨烯片嵌入或置于柔顺应变基体上时，分别实现面内反对称或对称模式。强局域化皱褶模式可在石墨烯片不与柔顺基体分层的情况下实现，且不等同于层状固体中的ripplocation（涟波位错）。分子动力学模拟证实了在T = 300K下聚乙烯基体中嵌入的单层及少层石墨烯片出现正弦皱褶模式。