研究人员探索操纵石墨烯带的制作都的影响

最近在一篇文章发表在开放获取期刊欧洲杯足球竞彩,研究人员讨论了剥落和滑下的石墨烯带的制作都水平阻力。

研究:滑动和剥离的石墨烯带的制作都之间的竞争水平阻力。图片来源:Rost9 / Shutterstock.com

背景

石墨烯带的制作都(GNRs)最近收到了很多关注作为一种碳纳米材料。GNRs提供更加独一无二的特性由于其大纵横比除了精湛的普通石墨烯的物理和机械特性。因此,GNRs若发现广泛应用,电极材料,纳米电子学等领域。欧洲杯足球竞彩

许多重要属性是相关的接口和表面由于其二维特征。而复杂的机械反应后可能出现GNR操纵,有趣的不同的机械响应之间的关系仍然是未知的。

计算模型的示意图。GNR被施加横向拖速度v_d虚拟原子连接的原子(蓝色)解除方面,使用一个线性弹簧刚度k_链接= 1.5 N / m。举升高度Z₀在拖动过程中保持不变,我们记录绿色原子的运动。图片来源:法夫里,G et al .,材料欧洲杯足球竞彩

关于这项研究

在这项研究中,作者调查的复杂耦合行为GNR滑动和剥下水平阻力。拖动速度的影响、长度、举升高度,GNRs定位相应的力学行为进行使用分子动力学模拟。

团队确定滑动的耦合行为和剥落的GNRs黄金(Au)底物水平拖下基于分子动力学模拟开始一系列的条件。相图是用于分析拖曳速度,提升高度,和长度的GNRs剥落/滑动相互作用。GNRs的剥落和滑动行为进行评估时受到横向阻力。此外,相图的滑动和剥落行为。

研究人员调查GNR滑动和剥金衬底上通过拖动提升方面以恒定速度v_d。GNRs的宽度设置为0.7纳米分子动力学模拟,其中长度l_x范围从9.2到20 nm。GNR长轴是平行于非盟(1、2、1)晶体方向在其初始位置相对于基质晶格的结构。的高度提高,Z₀= 1 ~ 3海里,是调整,看看举升高度力学行为的影响。此外,初始条件的力学响应的影响。

相图的滑动和剥皮反应。的l_x和v_d,剥落行为变得积极。图片来源:法夫里,G et al .,材料欧洲杯足球竞彩

观察

虚拟原子的位移时间曲线和尾巴原子与Z 5例₀从1到2海里重叠,这表明GNR运动在这种情况下是滑动而不是剥皮。GNR的行为从滑动转向脱皮时,举升高度Z₀大于10,拖动速度v_d增加了。

滑动和剥落行为之间的区别可以量化比较虚拟原子的原子位移的尾巴。GNRs取向的非盟衬底没有影响滑动和剥落行为之间的相变点。发现,随着举升高度Z₀,拖动速度v_d,长度_x增加,GNRs的运动改变了从滑动到脱皮

据透露,剥皮反应是由于长期的尾巴原子。滑动速度的下降引起的尾巴沉没的原子被确定的来源脱皮现象。沉没的尾巴原子被发现一个稳定的几何排列,导致减少GNR滑动速度,因此剥皮反应。确定理解GNRs的滑动和剥落行为的有效管理可以帮助机械运动作为测量工具和表征低维材料的属性,以及指导纳米结构的建筑像GNRs数组用于光学。

沉没的尾巴原子。(一个)两种形态的尾巴在GNRs原子水平阻力。上一个是在滑动过程中,下一个是剥落的过程。颜色栏显示了底物的距离。我们计算原子的势能LJ形成莫尔条纹的蓝色盒子。(b,cU)变化_z尾巴的原子在GNR l_x∼20海里。(bv)_d= 0.2 m / s和Z₀= 10,滑动行为;(cv)_d= 0.4 m / s和Z₀= 17.5,剥皮反应。图片来源:法夫里,G et al .,材料欧洲杯足球竞彩

结论

总之,这项研究表明,当GNRs一直处于较低的举升高度,水平拖动取消月底GNRs几何配置和维护导致GNRs简单的幻灯片上的衬底,而提升高度增加时,运动的GNRs改为剥落。这样一个滑动/剥临时过渡需要一个复杂的竞争。

作者指出,这项研究的结果不仅将有助于更好的理解的起源和机制GNR机械反应,但他们也可能帮助指导精确的低维纳米操作接口。他们也相信,结果将有助于更好的理解机制导致GNRs各种机械的反应和可能会用于指导精确的微表面和接口的修改。

源

法夫里,G。,Ometto, A., Villani, M., et al. Competition between Sliding and Peeling of Graphene Nanoribbons under Horizontal Drag. Materials 15(9) 3284 (2022).https://www.mdpi.com/1996-1944/15/9/3284。

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