為了研究單層六方氮化硼（hexagonal boron nitride,h-BN）納米片在機械應(yīng)力下的褶皺形成機理,采用分子動力學(xué)仿真模擬了單層h-BN納米片形貌在壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力作用下的變化。結(jié)果表明:在壓應(yīng)力下,單層h-BN納米片褶皺經(jīng)歷了從很多小褶皺到匯聚成大褶皺的過程,如果單層h-BN納米片邊緣存在缺口,褶皺最終匯聚到缺口處;在剪切應(yīng)力下,單層h-BN納米片褶皺的數(shù)量、高度和位置隨著剪切位移的變化而變化,如果單層h-BN納米片邊緣存在缺口,缺口處的褶皺非常穩(wěn)定,而且會影響整體褶皺的形貌和位置。 

【文章來源】：中國科技論文. 2020,15(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

h-BN納米片模型

圖2(a)顯示了沒有缺口的h-BN單層納米片在壓縮后形貌的變化過程。具體過程如下:系統(tǒng)首先在0～20 ps在NVT系綜下弛豫,20～21 ps內(nèi)對模型上層左右兩側(cè)原子進(jìn)行壓縮,褶皺出現(xiàn);停止壓縮,褶皺開始慢慢匯聚,從小變大,直到30 ps褶皺在模型中間匯聚成一個大的褶皺。同樣在模型右側(cè)和中間建立一個矩形缺口,在相同的壓縮應(yīng)變下,褶皺最終分別在39 ps和32 ps出現(xiàn)在了缺口處。為了分析造成這2種不同結(jié)果的原因,繪制了這3個模型仿真過程中能量隨時間的變化曲線,如圖3所示。圖3 系統(tǒng)能量壓縮前后的變化

圖2 h-BN納米片在壓應(yīng)力下的形貌變化由圖3可以看出,在這3種模型下,系統(tǒng)能量在受到壓縮時上升,壓縮結(jié)束后,能量開始下降,并且分別在30、39、32 ps處達(dá)到了最小。從能量方面講,能量最小化的地方也是系統(tǒng)最穩(wěn)定的地方,因此褶皺容易穩(wěn)定地出現(xiàn)在缺口處。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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