Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Моделювання розриву атомних зв’язків у лінійному моноатомному вуглецевому ланцюжку в широкому інтервалі температур

С. О. Котречко1, Т. І. Мазилова2, І. М. Михайлівський2, Г. П. Зіміна1, Є. В. Саданов2

1Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна
2Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України, вул. Академічна, 1, 61108 Харків, Україна

Отримано: 19.12.2013; остаточний варіант - 27.03.2014. Завантажити: PDF

За результатами молекулярно-динамічного моделювання розтягу лінійних вуглецевих ланцюжків (ЛВЛ) встановлено особливість руйнування цих об’єктів, яка полягає в необхідності реалізації корельованих флуктуацій зміщень критичної величини сусідніх атомів. Запропоновано статистичну модель руйнування ланцюжків, яка, на відміну від загальноприйнятих моделей, враховує цю особливість і уможливлює прогнозування температурної залежності міцності із заздалегідь заданою ймовірністю руйнування. Встановлено вид температурної залежності міцності ЛВЛ, особливість якого виявляється в наявності трьох характерних областей: лінійної в координатах «міцність—температура1/2» і двох нелінійних (низькотемпературної та високотемпературної). У межах запропонованої моделі показано, що такі особливості впливу температури на міцність ЛВЛ обумовлені характером температурної залежності дисперсії атомних зміщень.

Ключові слова: вуглецеві моноатомні ланцюжки, нанокластери, гранична міцність, МД-моделювання.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v36/i05/0633.html

PACS: 34.20.Cf, 36.40.Qv, 61.46.-w, 62.25.Jk, 62.25.Mn, 63.22.Kn, 81.07.-b


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. M. Bianchetti, P. F. Bounsante, F. Ginnelli, H. E.Roman, R. A. Broglia, and F. Alasia, Phys. Rep., 357: 459 (2002). Crossref
  2. F. J. Riberto, D. J. Roundy, and M. L. Cohen, Phys. Rev. B, 65: 153401 (2002). Crossref
  3. N. D. Lang and P. Avouris, Nano Lett., 3: 737 (2003). Crossref
  4. V. I. Artyukhov and M. Liu, arXiv:1302.7250v2 [cond-mat.mtrl-sci], June 1, 2013.
  5. Y. Wang, X.-J. Ning, Z.-Z. Lin, P. Li, and J. Zhuang, Phys. Rev. B, 76: 165423 (2007). Crossref
  6. K. Nishioka, S. Nakamura, T. Shimamoto, and H. Fujiwara, Scr. Metallurgica, 14: 497 (1980). Crossref
  7. В. Л. Гиляров, А. Б. Пахомов, Физика твёрдого тела, 23, № 6: 1569 (1981).
  8. В. Л. Гиляров, Физика твёрдого тела, 25, № 3: 944 (1983).
  9. Ch. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, and J. Hone, Science, 321: 385 (2008). Crossref
  10. I. M. Mikhailovskij, E. V. Sadanov, S. Kotrechko, V. Ksenofontov, and T. I. Mazilova, Phys. Rev. B, 87: 045410 (2013). Crossref
  11. S. Kotrechko, I. Mikhailovskij, T. Mazilova, and O. Ovsjannikov, Key Engineering Materials, 592–593: 301 (2014).
  12. S. Bahn and K. W. Jacobsen, Phys. Rev. Lett., 87: 266101 (2001). Crossref
  13. E. V. Sadanov, T. I. Mazilova, I. M. Mikhailovskij, V. A. Ksenofontov, and A. A. Mazilov, Phys. Rev. B, 84: 035429 (2011). Crossref
  14. T. Ragab and C. Basaran, J. Electronic Packaging, 133: 020903 (2011). Crossref
  15. D. W. Brenner, O. A. Shenderova, J. A. Harrison, S. J. Stuart, B. Ni, and S. B. Sinnott, J. Phys.: Condens. Matter, 14: 783 (2002). Crossref
  16. T. Belytschko, S. P. Xiao, G. C. Schatz, and R. S. Ruoff, Phys. Rev. B, 65: 235430 (2002). Crossref
  17. T. I. Mazilova, S. Kotrechko, E. V. Sadanov, V. A. Ksenofontov, and I. M. Mikhailovskij, Int. J. Nanoscience, 9, No. 3: 151 (2010). Crossref
  18. В. Штиллер, Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика (Москва: Мир: 2000).
  19. Г. Лейбфрид, Микроскопическая теория механических и тепловых свойств кристаллов (Москва: ГИФМЛ: 1963).
  20. C. G. Rodrigues, J. N. Teixeira Rabelo, and V. I. Zubov, Brazilian Journal of Physics, 36, No. 2B: 592 (2006). Crossref