搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

石墨烯弛豫性能的分子动力学模拟

韩同伟 贺鹏飞

石墨烯弛豫性能的分子动力学模拟

韩同伟, 贺鹏飞
PDF
导出引用
导出核心图
  • 分别采用REBO势和AIREBO势对单层和多层石墨烯的弛豫性能进行了分子动力学模拟,模拟了石墨烯在弛豫过程中的动态平衡演化过程.模拟结果表明,理想的自由状态下,单层石墨烯薄膜并非完美的平面结构,表面不完全平整,在薄膜边缘处出现明显的波纹状褶皱,而在薄膜内部褶皱并不明显,多层石墨烯边缘处的起伏幅度要比单层石墨烯的稍小.
    • 基金项目: 上海市科委基础研究重点项目(批准号:09JC1414400)资助的课题.
    [1]

    [1]Geim A K,Novoselov,K S 2007 Nature Mater. 6 183

    [2]

    [2]Novoselov K S,Geim A K,Morozov S V,Jiang D,Zhang Y,Dubonos S V,Grigorieva I V,Firsov A A 2004 Science 306 666

    [3]

    [3]Novoselov K S,Jiang D,Schedin F,Booth T J,Khotkevich V V,Morozov S V,Geim A K 2005 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 10451

    [4]

    [4]Chinese Academy of Sciences 2008 Science Development Report (Beijing:Science Press) p33 (in Chinese) [中国科学院 2008 科学发展报告(北京:科学出版社)第33页]

    [5]

    [5]Mermin N D 1968 Phys. Rev. 176 250

    [6]

    [6]Mermin N D,Wagner H 1966 Phys. Rev. Lett. 17 1133

    [7]

    [7]Nelson D R,Peliti L 1987 J. Phys. 48 1085

    [8]

    [8]Le Doussal P,Radzihovsky L 1992 Phys. Rev. Lett. 69 1209

    [9]

    [9]Meyer J C,Geim A K,Katsnelson M I,Novoselov K S,Booth T J,Roth S 2007 Nature 446 60

    [10]

    ]Meyer J C,Geimc A K,Katsnelsond M I,Novoselovc K S,Obergfelle D,Rothe S,Girit C,Zettl A 2007 Solid State Commun. 143 101

    [11]

    ]Ishigami M,Chen J H,Cullen W G,Fuhrer M S,Williams E D 2007 Nano Lett.7 1643

    [12]

    ]Allen M P,Tildesley D J 1991 Computer Simulation of Liquids (Oxford:Clarendon Press) p71—82

    [13]

    ]Tian J H,Han X,Liu G R,Long X Y,Qin J Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 643 (in Chinese) [田建辉、韩旭、刘桂荣、龙述尧、秦金旗 2007 物理学报 56 643]

    [14]

    ]Han T W,He P F,Wang J,Zhen B L,Wu A H 2009 Sci. China Ser. G 39 1312 (in Chinese) [韩同伟、贺鹏飞、王健、郑百林、吴艾辉 2009 中国科学G辑 39 1312]

    [15]

    ]Yakobson B I,Brabec C J,Bernholc J 1996 Phys. Rev. Lett. 76 2511

    [16]

    ]Wang Y,Wang X X,Ni X G,Wu H A 2003 Acta Phys. Sin. 52 3120 (in Chinese) [王宇、王秀喜、倪向贵、吴恒安 2003 物理学报 52 3120]

    [17]

    ]Ni X G,Yin J W 2006 Acta Phys. Sin. 55 6522 (in Chinese) [倪向贵、殷建伟 2006 物理学报 55 6522]

    [18]

    ]Yuan J H,Cheng Y M 2007 Acta Phys. Sin. 56 4810 (in Chinese) [袁剑辉、程玉民 2007 物理学报 56 4810]

    [19]

    ]Yuan J H,Cheng Y M,Zhang Z H 2009 Acta Phys. Sin. 58 2578 (in Chinese) [袁剑辉、程玉民、张振华 2009 物理学报 58 2578]

    [20]

    ]Yuan J H,Cheng Y M 2007 Acta Phys. Chim. Sin. 23 889 (in Chinese) [袁剑辉、程玉民 2007 物理化学学报 23 889]

    [21]

    ]Bernal J D 1924 Proc. R. Soc. London Ser. A 106 749

    [22]

    ]Nemec N,Cuniberti G 2007 Phys. Rev. B 75 201404

    [23]

    ]Brenner D W,Shenderova O A,Harrison J A,Stuart S J,Ni B,Sinnott S B 2002 J. Phys.:Condens. Matter. 14 783

    [24]

    ]Lee C G,Wei X D,Kysar J W,Hone J 2008 Science 321 385

    [25]

    ]Ni Z H,Wang H M,Kasim J,Fan H M,Yu T,Wu Y H,Feng Y P,Shen Z X 2007 Nano Lett. 7 2758

    [26]

    ]Dresselhaus M S,Dresselhaus G,Eklund P C 1996 Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes (San Diego:Academic Press) p965

    [27]

    ]Brenner D W 1990 Phys. Rev. B 42 9458

    [28]

    ]Tersoff J 1989 Phys. Rev. B 39 5566

    [29]

    ]Tersoff J 1990 Phys. Rev. B 41 3248

    [30]

    ]Stuart S J,Tutein A B,Harrison,J A 2000 J. Chem. Phys. 112 6472

    [31]

    ]Fasolino A,Los J H,Katsnelson M I 2007 Nature Mater. 6 858

    [32]

    ]Carlsson J M 2007 Nature Mater. 6 801

    [33]

    ]Ouyang Y,Peng J C,Wang H,Yi S P 2008 Acta Phys. Sin. 57 615 (in Chinese) [欧阳玉、彭景翠、王慧、易双萍 2008 物理学报 57 615]

  • [1]

    [1]Geim A K,Novoselov,K S 2007 Nature Mater. 6 183

    [2]

    [2]Novoselov K S,Geim A K,Morozov S V,Jiang D,Zhang Y,Dubonos S V,Grigorieva I V,Firsov A A 2004 Science 306 666

    [3]

    [3]Novoselov K S,Jiang D,Schedin F,Booth T J,Khotkevich V V,Morozov S V,Geim A K 2005 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102 10451

    [4]

    [4]Chinese Academy of Sciences 2008 Science Development Report (Beijing:Science Press) p33 (in Chinese) [中国科学院 2008 科学发展报告(北京:科学出版社)第33页]

    [5]

    [5]Mermin N D 1968 Phys. Rev. 176 250

    [6]

    [6]Mermin N D,Wagner H 1966 Phys. Rev. Lett. 17 1133

    [7]

    [7]Nelson D R,Peliti L 1987 J. Phys. 48 1085

    [8]

    [8]Le Doussal P,Radzihovsky L 1992 Phys. Rev. Lett. 69 1209

    [9]

    [9]Meyer J C,Geim A K,Katsnelson M I,Novoselov K S,Booth T J,Roth S 2007 Nature 446 60

    [10]

    ]Meyer J C,Geimc A K,Katsnelsond M I,Novoselovc K S,Obergfelle D,Rothe S,Girit C,Zettl A 2007 Solid State Commun. 143 101

    [11]

    ]Ishigami M,Chen J H,Cullen W G,Fuhrer M S,Williams E D 2007 Nano Lett.7 1643

    [12]

    ]Allen M P,Tildesley D J 1991 Computer Simulation of Liquids (Oxford:Clarendon Press) p71—82

    [13]

    ]Tian J H,Han X,Liu G R,Long X Y,Qin J Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 643 (in Chinese) [田建辉、韩旭、刘桂荣、龙述尧、秦金旗 2007 物理学报 56 643]

    [14]

    ]Han T W,He P F,Wang J,Zhen B L,Wu A H 2009 Sci. China Ser. G 39 1312 (in Chinese) [韩同伟、贺鹏飞、王健、郑百林、吴艾辉 2009 中国科学G辑 39 1312]

    [15]

    ]Yakobson B I,Brabec C J,Bernholc J 1996 Phys. Rev. Lett. 76 2511

    [16]

    ]Wang Y,Wang X X,Ni X G,Wu H A 2003 Acta Phys. Sin. 52 3120 (in Chinese) [王宇、王秀喜、倪向贵、吴恒安 2003 物理学报 52 3120]

    [17]

    ]Ni X G,Yin J W 2006 Acta Phys. Sin. 55 6522 (in Chinese) [倪向贵、殷建伟 2006 物理学报 55 6522]

    [18]

    ]Yuan J H,Cheng Y M 2007 Acta Phys. Sin. 56 4810 (in Chinese) [袁剑辉、程玉民 2007 物理学报 56 4810]

    [19]

    ]Yuan J H,Cheng Y M,Zhang Z H 2009 Acta Phys. Sin. 58 2578 (in Chinese) [袁剑辉、程玉民、张振华 2009 物理学报 58 2578]

    [20]

    ]Yuan J H,Cheng Y M 2007 Acta Phys. Chim. Sin. 23 889 (in Chinese) [袁剑辉、程玉民 2007 物理化学学报 23 889]

    [21]

    ]Bernal J D 1924 Proc. R. Soc. London Ser. A 106 749

    [22]

    ]Nemec N,Cuniberti G 2007 Phys. Rev. B 75 201404

    [23]

    ]Brenner D W,Shenderova O A,Harrison J A,Stuart S J,Ni B,Sinnott S B 2002 J. Phys.:Condens. Matter. 14 783

    [24]

    ]Lee C G,Wei X D,Kysar J W,Hone J 2008 Science 321 385

    [25]

    ]Ni Z H,Wang H M,Kasim J,Fan H M,Yu T,Wu Y H,Feng Y P,Shen Z X 2007 Nano Lett. 7 2758

    [26]

    ]Dresselhaus M S,Dresselhaus G,Eklund P C 1996 Science of Fullerenes and Carbon Nanotubes (San Diego:Academic Press) p965

    [27]

    ]Brenner D W 1990 Phys. Rev. B 42 9458

    [28]

    ]Tersoff J 1989 Phys. Rev. B 39 5566

    [29]

    ]Tersoff J 1990 Phys. Rev. B 41 3248

    [30]

    ]Stuart S J,Tutein A B,Harrison,J A 2000 J. Chem. Phys. 112 6472

    [31]

    ]Fasolino A,Los J H,Katsnelson M I 2007 Nature Mater. 6 858

    [32]

    ]Carlsson J M 2007 Nature Mater. 6 801

    [33]

    ]Ouyang Y,Peng J C,Wang H,Yi S P 2008 Acta Phys. Sin. 57 615 (in Chinese) [欧阳玉、彭景翠、王慧、易双萍 2008 物理学报 57 615]

  • [1] 王卫东, 郝跃, 纪翔, 易成龙, 牛翔宇. 不同温度条件下单层石墨烯纳米带弛豫性能的分子动力学研究. 物理学报, 2012, 61(20): 200207. doi: 10.7498/aps.61.200207
    [2] 王卫东, 李龙龙, 杨晨光, 李明林. 单层二硫化钼纳米带弛豫性能的分子动力学研究. 物理学报, 2016, 65(16): 160201. doi: 10.7498/aps.65.160201
    [3] 杨文龙, 韩浚生, 王宇, 林家齐, 何国强, 孙洪国. 聚酰亚胺/功能化石墨烯复合材料力学性能及玻璃化转变温度的分子动力学模拟. 物理学报, 2017, 66(22): 227101. doi: 10.7498/aps.66.227101
    [4] 吴江滨, 钱耀, 郭小杰, 崔先慧, 缪灵, 江建军. 硅纳米团簇与石墨烯复合结构储锂性能的第一性原理研究. 物理学报, 2012, 61(7): 073601. doi: 10.7498/aps.61.073601
    [5] 孙继忠, 张治海, 刘升光, 王德真. 载能氢同位素原子与石墨(001)面碰撞的分子动力学研究. 物理学报, 2012, 61(5): 055201. doi: 10.7498/aps.61.055201
    [6] 张治海, 孙继忠, 刘升光, 王德真. 载能氢原子与石墨(001)面碰撞过程中的能量传递行为的分子动力学研究. 物理学报, 2012, 61(4): 047901. doi: 10.7498/aps.61.047901
    [7] 李守阳, 孙继忠, 张治海, 刘升光, 王德真. 单空位缺陷对载能氢原子与石墨层间碰撞的能量交换的影响的分子动力学研究. 物理学报, 2011, 60(5): 057901. doi: 10.7498/aps.60.057901
    [8] 徐志成, 钟伟荣. C60轰击石墨烯的瞬间动力学. 物理学报, 2014, 63(8): 083401. doi: 10.7498/aps.63.083401
    [9] 黄乐, 张志勇, 彭练矛. 高性能石墨烯霍尔传感器. 物理学报, 2017, 66(21): 218501. doi: 10.7498/aps.66.218501
    [10] 韩同伟, 李攀攀. 石墨烯剪纸的大变形拉伸力学行为研究. 物理学报, 2017, 66(6): 066201. doi: 10.7498/aps.66.066201
    [11] 史超, 林晨森, 陈硕, 朱军. 石墨烯表面的特征水分子排布及其湿润透明特性的分子动力学模拟. 物理学报, 2019, 68(8): 086801. doi: 10.7498/aps.68.20182307
    [12] 叶鹏飞, 陈海涛, 卜良民, 张堃, 韩玖荣. SnO2量子点/石墨烯复合结构的合成及其光催化性能研究. 物理学报, 2015, 64(7): 078102. doi: 10.7498/aps.64.078102
    [13] 张娜, 刘波, 林黎蔚. He离子辐照对石墨烯微观结构及电学性能的影响. 物理学报, 2020, 69(1): 016101. doi: 10.7498/aps.69.20191344
    [14] 杨光敏, 梁志聪, 黄海华. 石墨烯吸附Li团簇的第一性原理计算. 物理学报, 2017, 66(5): 057301. doi: 10.7498/aps.66.057301
    [15] 刘贵立, 杨忠华. 变形及电场作用对石墨烯电学特性影响的第一性原理计算. 物理学报, 2018, 67(7): 076301. doi: 10.7498/aps.67.20172491
    [16] 王俊珺, 李涛, 李雄鹰, 李辉. 液态镓在石墨烯表面的润湿性及形貌特征. 物理学报, 2018, 67(14): 149601. doi: 10.7498/aps.67.20172717
    [17] 杨晶晶, 李俊杰, 邓伟, 程骋, 黄铭. 单层石墨烯带传输模式及其对气体分子振动谱的传感特性研究. 物理学报, 2015, 64(19): 198102. doi: 10.7498/aps.64.198102
    [18] 崔焱, 夏蔡娟, 苏耀恒, 张博群, 陈爱民, 杨爱云, 张婷婷, 刘洋. 基于石墨烯电极的齐聚苯乙炔分子器件的整流特性. 物理学报, 2018, 67(11): 118501. doi: 10.7498/aps.67.20180088
    [19] 周丽, 魏源, 黄志祥, 吴先良. 基于FDFD方法研究含石墨烯薄膜太阳能电池的电磁特性. 物理学报, 2015, 64(1): 018101. doi: 10.7498/aps.64.018101
    [20] 林奎鑫, 李多生, 叶寅, 江五贵, 叶志国, Qinghua Qin, 邹伟. 扭转双层石墨烯物理性质、制备方法及其应用的研究进展. 物理学报, 2018, 67(24): 246802. doi: 10.7498/aps.67.20181432
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  461
  • PDF下载量:  544
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-07-19
  • 修回日期:  2009-09-03
  • 刊出日期:  2010-05-15

石墨烯弛豫性能的分子动力学模拟

  • 1. (1)江苏大学理学院,镇江 212013; (2)同济大学航空航天与力学学院,上海 200092
    基金项目: 

    上海市科委基础研究重点项目(批准号:09JC1414400)资助的课题.

摘要: 分别采用REBO势和AIREBO势对单层和多层石墨烯的弛豫性能进行了分子动力学模拟,模拟了石墨烯在弛豫过程中的动态平衡演化过程.模拟结果表明,理想的自由状态下,单层石墨烯薄膜并非完美的平面结构,表面不完全平整,在薄膜边缘处出现明显的波纹状褶皱,而在薄膜内部褶皱并不明显,多层石墨烯边缘处的起伏幅度要比单层石墨烯的稍小.

English Abstract

参考文献 (33)

目录

    /

    返回文章
    返回