Механические свойства двумерных sp²-углеродных наноматериалов
Бабичева Р.И., Дмитриев С.В., Корзникова Е.А., Жоу К.

Поступила в редакцию: 9 Января 2019

DOI: 10.1134/S0044451019070083

PDF (4.7M)

Графен - двумерный кристалл, в котором sp²-гибридизированные атомы углерода соединены валентными связями с тремя соседями. Теоретически были предсказаны и другие двумерные углеродные структуры, в которых каждый атом углерода соединен валентными связями с тремя соседями. В данной работе методом молекулярной динамики анализируются механические свойства и структурные трансформации таких материалов при одноосном и двухосном растяжениях. Построены зависимости мембранных усилий от приложенной деформации, определены предельные значения мембранных усилий и деформаций. Три исследованные структуры различаются плотностью, и можно было ожидать, что прочность структур должна уменьшаться с уменьшением плотности. Однако оказалось, что такая корреляция проявляется не во всех случаях, и менее плотная структура может оказаться более прочной за счет того, что все межатомные связи в ней оказываются более равнонагруженными. Полученные результаты могут быть полезны при анализе потенциала использования sp²-углеродных мембран в различных технологиях.