纳米晶石墨烯的韧性与强度

完整单晶石墨烯被称为具有非凡机械和电学性质的已知最强材料。然而，通过可扩展制造技术制备的石墨烯是多晶的，并含有固有的纳米尺度线缺陷和点缺陷——晶界和晶界三岔界——导致韧性和强度出现显著统计涨落。对于缺陷密度高的纳米晶石墨烯，这些涨落尤为明显。本文利用大规模模拟和连续介质建模表明，韧性和强度的统计变化可用“最弱链”统计来理解。我们发展了多晶石墨烯中韧性的首个统计理论，并阐明了其强度和韧性的晶粒尺寸依赖性的纳米尺度起源。我们的结果应有助于更可靠的石墨烯器件设计，并为解释广泛类别二维材料的实验结果提供框架。