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二维材料边缘性质的体Bulk渗透

材料科学 2025-06-30 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

边缘对于二维 (2D) 材料的机械、化学、电子和磁性性能至关重要。研究表明,分配给边缘的特征并不严格局限于边缘,而是渗透到 bulk 中到某种程度。然而,机械边缘性质(如边缘能和应力)通常在系统层面上指定,其空间 bulk 渗透程度尚不为人知。本文使用密度泛函紧密耦合仿真研究了各种边缘性质在二维 bulk 中的空间渗透深度。我们研究了九种不同边缘,涉及四种材料:石墨、金纳米、硼氮化物和二硫化钼。通过研究边缘能、边缘应力和边缘弹性模量,我们发现尽管边缘性质通常 originate于靠近边缘的区域,但它们仍渗透到 bulk 中到某种程度。最典型的例子是具有错位边缘的金纳米,其边缘性质渗透到 bulk 纳米尺度深处。我们的结果提醒人们,尤其是当这些性质被用于连续模型时,不能过于严格地将系统层面的边缘性质与边缘本身联系在一起。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.21965,
  title  = {The Bulk Penetration of Edge Properties in Two-Dimensional Materials},
  author = {Markus Kari and Pekka Koskinen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.21965},
  year   = {2025}
}

备注

9 pages, 6 figures