相比于石墨烯結(jié)構中的5|7位錯結(jié)構,單層的MoS2結(jié)構有著更加豐富的位錯結(jié)構,并且這些位錯結(jié)構對單層MoS2的物化性質(zhì)都有影響。然而,不可避免的位錯結(jié)構是如何影響單層MoS2結(jié)構的力學行為的,到目前為止幾乎還沒有研究。在本論文中,我們利用分子動力學模擬技術研究了嵌入孤立位錯結(jié)構的單層MoS2結(jié)構在拉伸載荷下的力學行為。在單層MoS2結(jié)構中,所有孤立位錯都引起單層MoS2結(jié)構的應力集中現(xiàn)象,并且具有較大伯格斯向量寬度的位錯在局部表現(xiàn)出起皺現(xiàn)象。研究結(jié)果表明,單層MoS2結(jié)構的力學性質(zhì)受位錯的拓撲結(jié)構和極性影響較大。位錯所引起的最大殘余應力與單層MoS2結(jié)構的強度呈負相關。機械破壞是由多邊形上鍵的斷裂引起的,并且除了扶手椅方向上的4|8位錯表現(xiàn)出單一的脆性斷裂,其它結(jié)構都表現(xiàn)出脆性/韌性雙重斷裂行為,其中朝向Mo-S-Mo方向為脆性斷裂,而朝向S-Mo-S方向為韌性斷裂。我們的研究結(jié)果將對設計特殊用途的單層MoS2結(jié)構提供指導。對于碳Schwarzites(汞黝礦結(jié)構)的研究,同樣也是通過分子動力學模擬,我們發(fā)現(xiàn)在單軸拉伸作用下,不同的汞黝礦結(jié)構表現(xiàn)出不同的力學行為。在應變較小的情況下,I...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 二維的單層MoS₂簡介
        1.1.1 以石墨烯為代表的二維材料的研究現(xiàn)狀
        1.1.2 二維的單層MoS₂結(jié)構的研究現(xiàn)狀
        1.1.3 本課題的研究目的以及研究內(nèi)容
    1.2 三維汞黝礦(Schwarzite)結(jié)構的簡介
        1.2.1 三維汞黝礦結(jié)構的結(jié)構特征
        1.2.2 三維汞黝礦結(jié)構的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 本課題的研究目的以及研究內(nèi)容
第二章 模擬方法
    2.1 經(jīng)典分子動力學模擬
        2.1.1 勢函數(shù)
        2.1.2 周期性邊界條件
        2.1.3 系綜
第三章 位錯對二維的單層MoS₂結(jié)構的力學性質(zhì)和破壞機制的影響
    3.1 模擬方法
    3.2 結(jié)果和討論
        3.2.1 單層MoS₂結(jié)構中位錯的多樣性
        3.2.2 單層MoS₂結(jié)構中位錯的熱力學性質(zhì)
        3.2.3 嵌入單個位錯結(jié)構的單層MoS₂結(jié)構中鍵的性質(zhì)
        3.2.4 嵌入孤立位錯的單層MoS₂結(jié)構的預應力
        3.2.5 單層MoS₂結(jié)構中位錯誘導產(chǎn)生的皺紋
        3.2.6 嵌入孤立位錯的單層MoS₂結(jié)構的機械性質(zhì)
        3.2.7 單層MoS₂結(jié)構具有韌性/脆性的雙重斷裂機制
    3.3 本章小結(jié)
第四章 三維的碳泡沫結(jié)構的力學性質(zhì)和破壞機制
    4.1 模擬方法
    4.2 三維的碳泡沫結(jié)構的力學性質(zhì)
    4.3 三維的碳泡沫結(jié)構的破壞機制
        4.3.1 脆性結(jié)構破壞機制
        4.3.2 韌性結(jié)構破壞機制
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
附錄 碩士期間發(fā)表成果



本文編號：3781391