石墨烯和石墨炔的温度依赖性弹性常数与极限强度

基于第一性原理计算并结合准谐近似，本文重点分析了石墨烯和石墨炔的温度依赖性晶格几何结构、热膨胀系数、弹性常数及极限强度。对于线热膨胀系数，石墨烯和石墨炔在低温区均表现出负值区域，该系数在高温下增加至正值。石墨烯具有优越的力学性能，其室温下的杨氏模量$E_{11}=371.0$ N/m、$E_{22}=378.2$ N/m，极限抗拉强度为 119.2 GPa。根据我们的分析，发现石墨烯的力学性能在温度升高至 1200 K 时仍具有很强的抵抗力。石墨炔也表现出良好的力学性能，其室温下的杨氏模量$E_{11}=224.7$ N/m、$E_{22}=223.9$ N/m，极限抗拉强度为 81.2 GPa，但石墨炔的力学性能对温度升高的抵抗力弱于石墨烯。