Випуски МФіНТ »  Том 36, випуск 5

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

С. О. Котречко$^{1}$, Т. І. Мазилова$^{2}$, І. М. Михайлівський$^{2}$, Г. П. Зіміна$^{1}$, Є. В. Саданов$^{2}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна
$^{2}$Національний 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—температура$^{1/2}$» 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

© 2013–2018 «ІМФ НАН України»