石墨烯二維納米結(jié)構(gòu)的物性模擬.pdf

1、石墨烯是近期發(fā)現(xiàn)的具有獨(dú)特物理性能的二維晶體。在石墨烯眾多特性中其良好的導(dǎo)熱性和極好的機(jī)械性能是其應(yīng)用的重要優(yōu)勢。由于具備這些優(yōu)異的特性，石墨烯在理論物理及應(yīng)用方面都有著光明的前景。
　　本文使用分子動(dòng)力學(xué)方法研究了石墨烯納米帶的拉伸力學(xué)性能并計(jì)算石墨烯的熱導(dǎo)率，在此基礎(chǔ)上研究了硅原子替換摻雜對其性能的影響。此外提出一種光學(xué)方法快速無損傷地鑒定轉(zhuǎn)移至介質(zhì)基片上的石墨烯層數(shù)。
　　使用Tersoff勢函數(shù)模擬了石墨烯納米帶的拉

2、伸過程，計(jì)算結(jié)果表明室溫下Armchair及Zigzag型石墨烯納米帶的楊氏模量分別為1.1 TPa及1.2 TPa，與文獻(xiàn)中報(bào)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)很好的吻合；硅原子的替換摻雜對石墨烯納米帶楊氏模量的影響很小，但是其極限應(yīng)變和極限強(qiáng)度隨著硅原子濃度的增大而顯著減小。
　　使用基于Green-Kubo的平衡分子動(dòng)力學(xué)模擬計(jì)算了石墨烯的熱導(dǎo)率。在室溫下石墨烯熱導(dǎo)率為625 W/m·K，其數(shù)值隨著溫度的升高而降低；低濃度的硅原子替換摻雜即可