碳与氮化硼纳米卷在高冲击碰撞中的结构转变
材料科学
2018-03-14 v1
摘要
近年来，纳米结构在高应变率条件下的行为已成为理论与实验研究的对象。例如，已表明碳与氮化硼纳米管在高速撞击下可解压为纳米带。然而，许多纳米结构对高应变率条件的响应仍未被完全理解。本工作中，我们通过全原子反应型 (ReaxFF) 分子动力学 (MD) 模拟，研究了碳 (CNS) 与氮化硼纳米卷 (BNS) 以高速碰撞固体靶的力学行为。CNS (BNS) 纳米卷是将石墨烯 (氮化硼) 膜卷成纸草状结构。其开口拓扑带来纳米管等闭口类似物所不具备的独特性质。我们的结果表明，碰撞产物主要由撞击速度及两个撞击角决定，它们定义了纳米卷 (i) 轴线与 (ii) 开口边相对于靶的位置。我们的 MD 结果显示，在适当速度与取向下，可发生大尺度变形与纳米卷断裂。我们还观察到解卷（卷回复为准平面膜）、卷解压为纳米带，以及因化学键断裂和/或形成导致的显著重构。在特定边取向与速度下，由于纳米卷壁融合，也可能发生从开口到闭口拓扑的转变。
引用
@article{arxiv.1711.00378,
title = {Structural Transformations of Carbon and Boron Nitride Nanoscrolls at High Impact Collisions},
author = {Cristiano F. Woellner and Leonardo D. Machado and Pedro A. S. Autreto and Jose M. de Sousa and Douglas S. Galvao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1711.00378},
year = {2018}
}