多晶石墨烯的结构动力学

二维材料石墨烯的优异特性使其对多种功能应用颇具吸引力，其大面积样品通常为多晶的。在此，我们在计算机模拟中研究石墨烯的力学性质，并将其与实验相关的力学性质相联系。特别地，我们研究了周期性模拟单元横向尺寸的涨落。我们表明，在零外场下的动态演化过程中，矩形周期盒的面积A和长宽比B在短时间尺度上均表现出扩散行为，其扩散系数DA和DB相互关联。在更长时间下，A的涨落有界，而B的涨落无界。这使得DB的直接确定更为精确，进而可间接推导出DA。我们随后表明，多晶石墨烯在外力作用下的动态行为也可通过Nernst-Einstein关系由DA和DB导出。此外，我们研究了扩散系数如何依赖于多晶石墨烯的结构特性，特别是缺陷密度。