تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,303 |
تعداد مقالات | 16,020 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,489,467 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,217,015 |
تأثیر عیب استون-والز بر استحکام گرافین موجدار با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکولی | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
مقاله 17، دوره 48، شماره 1، اردیبهشت 1397، صفحه 153-157 اصل مقاله (2.41 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
نویسندگان | ||
امین حمزه ای1؛ عماد جمعهزاده* 2؛ مسعود رضائی زاده2 | ||
1کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران | ||
2استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران | ||
چکیده | ||
گرافین بدون عیب دارای خصوصیات مکانیکی فوقالعادهای است، ولی گرافین دارای عیوب ساختاری ازجمله عیب استون-والز است که باعث تغییر خواص فیزیکی آن میگردد. از طرفی، گرافین بهطورکلی در اثر شرایط ترمودینامیکی به صورت کاملاً صاف نیست و دارای موجهایی است و وجود ناهمواری در سطح گرافین باعث تغییر رفتار گرافین می شود. در این مقاله خصوصیات مکانیکی گرافین موجدار دارای عیب استون-والز تحت کشش تک محوره مورد مطالعه قرار گرفته است. سطح ناهموار گرافین موجدار بوسیله تابع تصادفی با استفاده از نرم افزار MATLAB مدل شده است و گرافین بدون موج و گرافین موجدار دارای عیب استون-والز با یکدیگر مقایسه شدهاند. از شبیهسازی دینامیک مولکولی برای بررسی تأثیر عیب استون- والز بروی استحکام نهایی گرافین استفاده شده و برای مدل کردن پیوندهای کووالانسی بین اتمهای کربن از تابع پتانسیل AIREBO استفاده شده است. همچنین کنترل دمای سیستم توسط ترموستات نوز-هوور انجام گرفته است. نتایج نشان میدهند که عیب استون-والز استحکام نهایی گرافین آرمچیر را به شدت کاهش میدهد، اما تأثیر کمتری بر استحکام نهایی گرافین در جهت زیگزاگ دارد. همچنین موجدار کردن گرافین عیبدار باعث افزایش استحکام کششی در جهت زیگزاگ و کاهش آن در جهت آرمچیر خواهد شد. | ||
کلیدواژهها | ||
گرافین موجدار؛ دینامیک مولکولی؛ عیب استون-والز؛ استحکام نهایی | ||
مراجع | ||
[1] Mermin N.D., Crystalline Order in Two Dimensions, Vol. 176, No. 1, pp. 250–254, 1968. [2] Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V, [3] Novoselov K. S., Jiang D., Schedin F., Booth T. J., Khotkevich V. V., Morozov S. V., and Geim A. K., Two dimensional atomic crystals, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 102, No. 30, pp. 10451-10453, 2005. [4] Ovid’ko I., Mechanical Properties of Graphene, Review on advanced materials science, Vol. 34, pp. 1–11, 2013. [5] Stankovich S., Dikin D. A., Dommett G. H. B., [6] Mortazavi B., Thermal conductivity and tensile response of defective graphene : A molecular dynamics study, Vol. 3, 2013.
[7] Dong X., Shi Y., Huang W., Chen P, and Li L. J., Electrical detection of DNA hybridization with single-base specificity using transistors based on CVD-grown graphene sheets, Adv. Mater., vol. 22, no. 14, pp. 1649–1653, 2010.
[8] Lee C., Wei X., Kysar J. W., and Hone J., Measurement of the elastic properties and intrinsic strength of monolayer graphene, Science, Vol. 321, No. 5887, pp. 385-388, 2008. [9] Tsai J. L., and Tu J. F., Characterizing mechanical [10] Ansari R., Motevalli B., Montazeri A., and Ajori S., [11] Alder B.J., and Wainwright T.E., Phase Transition for a Hard Sphere System, Journal of chemical physics, Vol. 27, pp. 1208, 1957. [12] Ajori S., Ansari R., and Mirnezhad M., Mechanical properties of defective graphyne using molecular dynamics simulations, Material science engineering: A, Vol. 561, pp. 34–39, 2013. [13] Wang M. C., Yan C., Ma L., Hu N., and Chen M. W., [14] Xiang Y., and Shen H., Shear buckling of rippled [15] Khare R., Mielke S.L., Paci J.T., Zhang S., Ballarini R., and Schatz G.C., Coupled quantum mechanical/molecular mechanical modeling of the fracture of defective carbon nanotubes and graphene sheets, Physical review B, Vol. 75, No. 7. pp. 075412, 2007. [16] Ansari R., Ajori S., and Motevalli B., Mechanical properties of defective single-layered graphene sheets via molecular dynamics simulation, Superlattices Microstruct., Vol. 51, no. 2, pp. 274–289, 2012.
[17] Wang M., Yan C., and Hu N., “ Deformation and Failure of graphene sheet and graphene-polymer interface”, The International Conference on Fracture 13, 2013
[18] Stone A., and Wales D., Theoretical studies of icosahedral C60 and some related structures, Chemical Physics Letters, Vol.128, pp. 501–503, 1986. [19] Stuart S., Tutein A., and Harrison J., A reactive [20] Hoover W., Canonical dynamics, Equilibrium phase space distributions, Physical review A, Vol. 31, No. 3, pp.1695-1697, 1985. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 7,602 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 527 |