单层二硫化钼力学性能温度和手性效应的分子动力学模拟

李明林; 万亚玲; 胡建玥; 王卫东

doi:10.7498/aps.65.176201

摘要

针对文献中单层二硫化钼力学性能随温度变化趋势的不明确，本文基于Stillinger-Weber（SW）原子间势函数，采用经典分子动力学方法对单层二硫化钼在不同热力学温度下（1-800 K）的力学行为进行了单轴拉伸模拟，研究温度和手性对其力学性能的影响. 结果表明：单层二硫化钼的杨氏模量、抗拉强度、拉伸极限应变等力学性能均随温度的升高而显著减小；单层二硫化钼的杨氏模量和抗拉强度存在明显的手性效应，而不同手性方向的拉伸极限应变差别不大，可以忽略；温度低于800 K时，不同手性二硫化钼断裂之前受拉加载和卸载均没有明显的相变发生；温度在1 K时，沿锯齿方向受拉的单层二硫化钼在极限强度附近会有明显的局部相变发生，且卸载时相变结构能保持稳定. 本文也测量出单层二硫化钼在温度1-800 K下沿扶手和锯齿方向的线膨胀系数.

关键词:

作者及机构信息

1.
福州大学机械工程及自动化学院, 福州 350116;

2.
福建省高端装备制造协同创新中心, 福州 350116;

3.
西安电子科技大学机电工程学院, 西安 710071

通信作者: 李明林, liminglin@fzu.edu.cn;wangwd@mail.xidian.edu.cn ; 王卫东, liminglin@fzu.edu.cn;wangwd@mail.xidian.edu.cn

基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金（批准号：50903017，51205302）资助的课题.

参考文献

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[28]	Zhao J, Kou L, Jiang J W, Rabczuk T 2014 Nanotechnology 25 295701

施引文献

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[26]	Liu T, Liu M S 2014 Materials For Mechanical Engineering 38 73 (in Chinese) [刘彤, 刘敏珊 2014 机械工程材料 38 73]
[27]	El-Mahalawy S, Evans B 1976 J. Appl. Crystallogr. 9 403
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[20]	张新成, 廖文虎, 左敏. 非共振圆偏振光作用下单层二硫化钼电子结构及其自旋/谷输运性质. 物理学报, 2018, 67(10): 107101. doi: 10.7498/aps.67.20180213

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单层二硫化钼力学性能温度和手性效应的分子动力学模拟

摘要

作者及机构信息

1.
福州大学机械工程及自动化学院, 福州 350116;

2.
福建省高端装备制造协同创新中心, 福州 350116;

3.
西安电子科技大学机电工程学院, 西安 710071

通信作者: 李明林, liminglin@fzu.edu.cn;wangwd@mail.xidian.edu.cn ; 王卫东, liminglin@fzu.edu.cn;wangwd@mail.xidian.edu.cn

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单层二硫化钼力学性能温度和手性效应的分子动力学模拟

通信作者: 李明林, liminglin@fzu.edu.cn;wangwd@mail.xidian.edu.cn ; 王卫东, liminglin@fzu.edu.cn;wangwd@mail.xidian.edu.cn

English Abstract

Molecular dynamics simulation of effects of temperature and chirality on the mechanical properties of single-layer molybdenum disulfide

1.
School of Mechanical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350116, China;

2.
Fujian Collaborative Innovation Center of High-End Manufacturing Equipment, Fuzhou 350116, China;

3.
School of Mechanical-electronic Engineering, Xidian University, Xi'an 710071, China

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1. 福州大学机械工程及自动化学院, 福州 350116; 2. 福建省高端装备制造协同创新中心, 福州 350116; 3. 西安电子科技大学机电工程学院, 西安 710071

通信作者: 李明林, liminglin@fzu.edu.cn;wangwd@mail.xidian.edu.cn ; 王卫东, liminglin@fzu.edu.cn;wangwd@mail.xidian.edu.cn

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单层二硫化钼力学性能温度和手性效应的分子动力学模拟

通信作者: 李明林, liminglin@fzu.edu.cn;wangwd@mail.xidian.edu.cn ; 王卫东, liminglin@fzu.edu.cn;wangwd@mail.xidian.edu.cn

English Abstract

Molecular dynamics simulation of effects of temperature and chirality on the mechanical properties of single-layer molybdenum disulfide

1. School of Mechanical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350116, China; 2. Fujian Collaborative Innovation Center of High-End Manufacturing Equipment, Fuzhou 350116, China; 3. School of Mechanical-electronic Engineering, Xidian University, Xi'an 710071, China

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1.
School of Mechanical Engineering and Automation, Fuzhou University, Fuzhou 350116, China;

2.
Fujian Collaborative Innovation Center of High-End Manufacturing Equipment, Fuzhou 350116, China;

3.
School of Mechanical-electronic Engineering, Xidian University, Xi'an 710071, China