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多层尺度分层系统中剥离、解理和拉伸的范德瓦尔斯色散幂律

材料科学 2012-08-28 v3

摘要

已知金属性或石墨烯类的层状和纳米管系统在某些情况下会表现出不寻常的色散范德瓦尔斯(vdW)幂律。本文研究了体相和有限层状系统及其与其他层状系统和原子在电磁非延迟情况下的vdW幂律。研究发现,石墨和金属的“解理”与“剥离”存在显著差异:解理遵循C2D2C_2 D^{-2} vdW幂律,而剥离对于石墨类材料遵循C3log(D/D0)D3C_3 \log(D/D_0) D^{-3}律,对于层状金属遵循C5/2D5/2C_{5/2} D^{-5/2}律。这引发了关于这些系统实验结果解释的相关问题,而此前人们认为这些差异更为微小。此外,我们进一步深入了解了尺度对同时具有宏观和纳米尺寸的系统vdW幂律的影响。我们证明,对于金属和石墨类层状系统,当改变一个或多个维度的有效尺度时,已知的“不寻常”幂律可以简化为标准或接近标准的幂律。这有助于更好地识别那些常用“C6D6C_6 D^{-6}求和”型vdW方法可能有效的系统,例如层状体相与层状体相、层状体相与原子之间的相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.0809.0736,
  title  = {van der Waals dispersion power laws for cleavage, exfoliation and stretching in multi-scale, layered systems},
  author = {Tim Gould and Evan Gray and John F. Dobson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0809.0736},
  year   = {2012}
}