Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2014, выпуск 10 » Статья стр. 1946
<<<>>>
Механические свойства объемных углеродных наноматериалов
Баимова Ю.А.1, Мурзаев Р.Т.1, Дмитриев С.В.1,2
1Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, Уфа, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: julia.a.baimova@gmail.com
Поступила в редакцию: 21 февраля 2014 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2014 г.
PDF версия
Объемные углеродные наноматериалы, открывающие перспективы для создания нового поколения суперконденсаторов, активно исследуются в течение последних лет, но их механические свойства и структура в настоящее время остаются малоизученными. В связи с этим методом молекулярной динамики исследовано влияние гидростатического и одноосного сжатия на механические свойства и структуру трех объемных наноматериалов, состоящих из 1) свернутых чешуек графена; 2) коротких углеродных нанотрубок; 3) фуллеренов C240. Показано, что прочность материала и его устойчивость к графитизации зависят от составляющих его структурных единиц. При больших степенях деформации наиболее прочным является материал, состоящий из свернутых листов графена, в то время как при плотности материала меньше 2.5 g/cm3 наиболее прочным является наноматериал, состоящий из молекул фуллерена. Различия механических свойств рассмотренных материалов объясняются особенностями их структуры. Ю.А. Баимова благодарит грант Российского научного фонда (проект N 14-13-00982), Р.Т. Мурзаев благодарит грант РФФИ N 14-02-97029_р_поволжье_а, С.В. Дмитриев благодарит поддержку Программы Правительства РФ 5-100-2020. Расчеты произведены на суперкомпьютере Межведомственного cуперкомпьютерного центра РАН.
  1. E. Barborini, P. Piseri, P. Milani, G. Benedek, C. Ducati, J. Robertson. Appl. Phys. Lett. 81, 3359 (2002)
  2. D. Wei, J. Kivioja. Nanoscale 5, 10 108 (2013)
  3. J.A. Baimova, B. Liu, S.V. Dmitriev, K. Zhou. Phys. Status Solidi (RRL) 8, 4, 336 (2004)
  4. X. Zhang, K.K. Yeung, Z. Gao, J. Li, H. Sun, H. Xu, K. Zhang, M. Zhang, Z. Chen, M.M.F. Yuen, S. Yang. Carbon 66, 201 (2014)
  5. L. Xiao, J. Damien, J. Luo, H.D. Jang, J. Huang, Z. He. J. Power Sources 208, 187 (2012)
  6. L.D. Rotter, Z. Schlesinger, J.P. McCauley, Jr., N. Coustel, J.E. Fisher, A.B. Smith III. Nature London 355, 532 (1992)
  7. H. Wang, A.A. Setlur, J.M. Lauerhaas, J.Y. Dai, E.W. Seelig, R.P.H. Chang. Appl. Phys. Lett 72, 2912 (1998)
  8. Z. Chen, L. Dong, D. Yang, H. Lu. Adv. Mater. 25, 5352 (2013)
  9. L. Zhang, F. Zhang, X. Yang, G. Long, Y. Wu, T. Zhang, K. Leng, Y. Huang, Y. Ma, A. Yu, Y. Chen. Sci. Rep. 3, 1408 (2013)
  10. P. Simon, Y. Gogotsi. Acc. Chem. Res. 46, 1094 (2013)
  11. D. Vanderbilt, J. Tersoff. Phys. Rev. Lett. 68, 511 (1992)
  12. S. Gaito, L. Colombo, G. Benedek. Europhys. Lett. 44, 525 (1998)
  13. M. O'Keefe, G.B. Adams, O.F. Sankey. Phys. Rev. Lett. 68, 2325 (1992)
  14. G. Benedek, L. Colombo, S. Gaito, E. Galvani, S. Serra. J. Chem. Phys. 106, 2311 (1996)
  15. E.A. Belenkov, V.A. Greshnyakov. New Carbon Materials, 28, 273 (2013); E.A. Беленков, В.А. Грешняков. ФТТ 55, 1640 (2013)
  16. A.N. Enyashin, A.L. Ivanovskii. Phys. Status Solidi B 248, 1879 (2011)
  17. C. Lee, X. Wei, J.W. Kysar, J. Hone. Science 321, 385 (2008)
  18. F. Liu, P. Ming, J. Li. Phys. Rev. B 76, 064 120 (2007)
  19. G. Van Lier, C.V. Alsenoy, V.V. Doren, P. Geerlings. Chem. Phys. Lett. 326, 181 (2000)
  20. H. Zhao, K. Min, N.R. Aluru. Nano Lett. 9, 3012 (2009)
  21. S.V. Dmitriev, J.A. Baimova, A.V. Savin, Yu.S. Kivshar. Comp. Mater. Sci. 53, 194 (2012)
  22. J.A. Baimova, L. Bo, S.V. Dmitriev, K. Zhou, A.A. Nazarov. Europhys. Lett. 103, 46 001 (2013)
  23. Ю.А. Баимова, С.В. Дмитриев, А.В. Савин, Ю.С. Кившарь. ФТТ 54, 813 (2012)
  24. С.В. Дмитриев, Ю.А. Баимова, А.В. Савин, Ю.С. Кившарь. Письма в ЖЭТФ 37, 13 (2011)
  25. M. Shioya, E. Hayakawa, A. Takaku. J. Mater. Sci. 31, 4521 (1996)
  26. J.A. Baimova, S.V. Dmitriev, K. Zhou, A.V. Savin. Phys. Rev. B 86, 035 427 (2012)
  27. М.Б. Белоненко, Н.Г. Лебедев, Н.Н. Янюшкина, М.М. Шакирзянов. ФТТ 52, 1819 (2010)
  28. Д.В. Завьялов, В.И. Конченков, С.В. Крючков. ФТТ 51, 2033 (2009)
  29. С.Ю. Давыдов. ФТТ 53, 617 (2011)
  30. M. Pudlak, R. Pincak, V.A. Osipov. J. Phys.: Conf. Ser. 129, 012 009 (2008)
  31. V. Rosato, M. Celino, G. Benedek, S. Gaito. Phys. Rev. B 60, 16 928 (1999)
  32. A. Lundin, B. Sundqvist. Phys. Rev. B 53, 8329 (1996)
  33. O.F. Yagafarov, E.L. Gromnitskaya, A.G. Lyapin, V.V. Brazhkin. J. Phys.: Conf. Ser. 215, 012 054 (2010)
  34. R. Khare, S.L. Mielke, J.T. Paci, S. Zhang, R. Ballarini, G.C. Schutz, T. Belytschko. Phys. Rev. B 75, 075 412 (2007)
  35. Z. Xu. Nanoscience 6, 1 (2009)
  36. А.В. Савин, О.И. Савина. ФТТ 46, 372 (2004)
  37. А.М. Кривцов, Н.Ф. Морозов. ФТТ 44, 2158 (2002)
  38. S. Plimpton. J. Comput. Phys. 117, 1 (1995)
  39. S. Stuart, A. Tutein, J. Harrison. J. Chem. Phys. 112, 6472 (2000)
  40. A.K. Singh, R.G. Hennig. Phys. Rev. B 87, 094 112 (2013)
  41. H. Wang, M. Upmanyu. Phys. Rev. B 86, 205 411 (2012)
  42. S. Zhao, J. Xue. Phys. Rev. B 86, 165 428 (2012)
  43. Graphite Handbook of Mineralogy. V. I. Elements, Sulfides, Sulfosalts / Eds J.W. Anthony, R.A. Bideaux, K.W. Bladh, M.C. Nichols. Mineralogical Society of America, Chantilly, USA (1990)
  44. M.H. Park, J.W. Jang, C.E. Lee, C.J. Lee. Appl. Phys. Lett. 86, 023 110 (2005)
  45. A. Lobkovsky, S. Gentges, H. Li, D. Morse, T.A. Witten. Science 270, 1482 (1995)
  46. T. Tallinen, J.A. Astrom, J. Timonen. Nature Mater. 8, 25 (2009)
  47. K. Matan, R.B. Williams, T.A. Witten, S.R. Nagel. Phys. Rev. Lett. 88, 076 101 (2002)
  48. J. Luo, H.D. Jang, T. Sun, L. Xiao, Z. He, A.P. Katsoulidis, M.G. Kanatzidis, J.M. Gibson, J. Huang. ASCNano 5, 11, 8943 (2011)
  49. I.A. Ovid'ko. Rev. Adv. Mater. Sci. 30, 201 (2012)
  50. I.A. Ovid'ko, A.G. Sheinerman. J. Phys. D 46, 345 305 (2013)
  51. I.A. Ovid'ko. Rev. Adv. Mater. Sci. 34, 12 (2013)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme