【摘要】：在哈里森鍵聯(lián)軌道法框架下,考慮到原子的短程相互作用和原子的非簡諧振動,應(yīng)用固體物理理論和方法,得到了石墨烯的力常數(shù)、楊氏模量、扭曲模量、泊松系數(shù)以及聲子頻率隨溫度的變化關(guān)系,探討了非簡諧振動對它們的影響.結(jié)果表明:1)楊氏模量與聲子頻率等隨溫度變化并遵從一定的規(guī)律,其中力常數(shù)、楊氏模量、扭曲模量隨溫度升高而增大,但變化較小;聲子頻率隨溫度升高而增大但變化較快;泊松系數(shù)隨溫度升高而較快地減小;2)石墨烯原子具有沿鍵長方向的縱振動和垂直鍵長方向的橫振動,但以縱振動為主,縱振動的非簡諧效應(yīng)遠(yuǎn)大于橫振動,橫振動的簡諧系數(shù)ε′0和第二非諧系數(shù)ε′2均小于縱振動的相應(yīng)值ε_0,ε_2;比值為ε_0/ε′_0≈8.477,ε_2/ε′_2≈156;3)若不考慮非簡諧振動項,則石墨烯的力常數(shù)、楊氏模量和扭曲模量、泊松系數(shù)、聲子頻率均為常量,與實驗不符合;同時考慮到原子的第一、二非簡諧振動項后,它們均隨溫度升高而變化,而且溫度愈高,原子振動的非簡諧效應(yīng)愈顯著.本文的結(jié)果與文獻(xiàn)的實驗結(jié)果符合較好.
[Abstract]:In the framework of Harrison bond orbital method, considering the short-range interaction of atoms and the anharmonic vibration of atoms, the force constant, Young's modulus and distortion modulus of graphene are obtained by using the theory and method of solid state physics. The relationship between Poisson coefficient and phonon frequency with temperature is discussed, and the influence of anharmonic vibration on them is discussed. The results show that: 1) Young's modulus and phonon frequency vary with temperature and follow a certain law, in which force constant, Young's modulus and distortion modulus increase with the increase of temperature, but the change is small; The phonon frequency increases but changes rapidly with the increase of temperature, and the Poisson coefficient decreases rapidly with the increase of temperature. 2) graphene atoms have longitudinal vibration along the bond length direction and transverse vibration in the vertical bond length direction, but the longitudinal vibration is the main one, and the anharmonic effect of the longitudinal vibration is much greater than that of the transverse vibration. The simple harmonic coefficient and the second anharmonic coefficient of transverse vibration are smaller than the corresponding values of longitudinal vibration. The ratio of 蔚 _ 0 / 蔚'_ 0 is 8.477, and that of 蔚 _ 2 / 蔚'_ 2 is 156. the ratio of 蔚 _ 0 / 蔚'_ 0 is 8.477. 3) if the anharmonic vibration term is not taken into account, the force constant, Young's modulus and distortion modulus, Poisson coefficient and phonon frequency of graphene are constant, which are not in good agreement with the experiment. At the same time, after considering the first and second anharmonic vibration terms of atoms, they all change with the increase of temperature, and the higher the temperature is, the more obvious the anharmonic effect of atomic vibration is. The results of this paper are in good agreement with the experimental results in the literature.
【作者單位】： 重慶文理學(xué)院電子電氣工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:11574253) 重慶市基礎(chǔ)與前沿研究項目(批準(zhǔn)號:cstc2015jcyj A40054)資助的課題~~
【分類號】：O613.71

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2487963