【摘要】：熱振動對納尺度器件動力學特性有著重要的影響.為此,建立了預應力作用下,考慮量子效應的雙層矩形石墨烯的等效連續(xù)介質(zhì)模型.計算了不同預應力作用下,不同溫度時雙層石墨烯的固有頻率和均方根振幅.雙層石墨烯層間存在范德華相互作用,其同向振動固有頻率與相同尺寸單層石墨烯固有頻率相等,雙層石墨烯存在大于同向振動頻率的反向振動頻率.考慮量子效應板模型得到的均方根振幅值小于結(jié)合能量均分原理板模型得到的結(jié)果.且隨著溫度的降低,兩種板模型結(jié)果之間的差值增大,量子效應越來越明顯.隨著預應力的增加,雙層石墨烯的固有頻率值增加,均方根振幅值降低,量子效應的影響逐漸增加.預應力對同向振動的影響遠大于對反向振動的影響.分析了零點能量對雙層石墨烯熱振動的影響,當計入零點能量后,石墨烯均方根振幅大于結(jié)合能量均分原理板模型預測的結(jié)果,且在零溫時依然存在不為零的振幅.
[Abstract]:Thermal vibration plays an important role in the dynamic characteristics of nanoscale devices. For this reason, an equivalent continuum medium model for bilayer rectangular graphene considering quantum effect is established under the action of prestress. The natural frequencies and root-mean-square amplitudes of bilayer graphene at different temperatures and different prestressing forces were calculated. There is a van der Waals interaction between two layers of graphene. The natural frequency of the codirectional vibration is equal to the natural frequency of the same size of the monolayer graphene, and the reverse vibration frequency of the double layer graphene is larger than that of the same direction vibration frequency. The root-mean-square amplitude obtained by considering the quantum effect plate model is smaller than that obtained by the plate model based on the principle of energy equalization. With the decrease of temperature, the difference between the results of the two plate models increases, and the quantum effect becomes more and more obvious. With the increase of prestress, the natural frequency of bilayer graphene increases, the mean square root amplitude decreases, and the effect of quantum effect increases gradually. The influence of prestress on the codirectional vibration is much greater than that on the reverse vibration. The effect of zero energy on thermal vibration of bilayer graphene is analyzed. When the zero point energy is taken into account, the amplitude of root mean square of graphene is larger than that of the plate model based on the principle of energy equalization, and the amplitude is not zero at zero temperature.
【作者單位】： 南京航空航天大學機械結(jié)構力學及控制國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金優(yōu)秀青年科學基金(11522217) 江蘇省333高層次人才培養(yǎng)工程項目 南京航空航天大學博士學位論文創(chuàng)新與創(chuàng)優(yōu)基金(BCXJ13-03) 中央高�；究蒲袠I(yè)務費專項資金資助
【分類號】：TQ127.11

【參考文獻】

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