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铜纳米薄片双轴应变弹性响应的第一性原理研究
  • ISSN号:1008-9497
  • 期刊名称:《浙江大学学报:理学版》
  • 时间:0
  • 分类:O484.2[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]北京科技大学材料学院,北京100083
  • 相关基金:重大科学研究计划项目(2013CB932600);国际科技合作专项项目(2012DFA50990);NSFC(51232001,51172022,50972009).
中文摘要:

近年来,在纳米尺度的研究中应用到很多表面的技术和概念.然而,以往针对表面的研究中对象为单晶块体样品,这些研究结果将不再适用纳米材料.为了研究表面对纳米体系弹性响应的影响,选取较为简单的铜纳米薄片为研究对象,构建了铜(111)面和(001)面的薄片模型,使用第一性原理方法计算了铜纳米薄片的双轴泊松比,分析了纳米薄片与体材料的差异,研究不同厚度纳米薄片中表面对内层原子的影响.计算结果显示,表面原子层的双轴泊松比大于内部原子层,并且其收敛速度和数值大小均和薄片取向有关.根据双轴泊松比随厚度的变化特性,可以得到不同取向的纳米薄片中表面对弹性响应的临界厚度.

英文摘要:

Recently, with the development of nanotechnology, some surface techniques and concepts are being used to nanoscale objects. In the last decades, it has focused on surfaces of macroscopic single crystal samples. The measurement, the definition, and calculation of these quantities were based on two assumptions: strained surface atoms and strain-free substrates. Nanomaterials have different elastic properties from the bulk, and surface atoms have large effects on interior region. The elastic energy of a biaxial strained material depends on both the magnitude and the direction of the applied biaxial strain. The Poisson ratio and elastic energy of copper slabs under biaxial strain in (111) and (001) direction are studied by density-functional theory calculations. The results show that the changes in biaxial Poisson ratios depend on the orientation thickness, and the values of surface layers are larger than those of inner layers. The different critical thickness of the nano-sheet biaxial Poisson's ratio can be obtained by different orientations and thickness. The surface effect is significant if the thickness is smaller than the critical thick- ness.

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期刊信息
  • 《浙江大学学报:理学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:贺贤士 张富春
  • 地址:杭州市天目山路148号
  • 邮编:310028
  • 邮箱:zdxb_l@zju.edu.cn
  • 电话:0571-88272803
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-9497
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1246/N
  • 邮发代号:32-36
  • 获奖情况:
  • 第二届中国高校精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国动物学记录,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:7855