含缺陷的单层二硫化钼纳米压痕分子动力学模拟研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laopoxqq001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
二硫化钼晶体由于其特殊的原子层结构,而具有良好的润滑性与抗压耐磨性,通常被用作固体润滑剂。然而,随着层数的减少,单层二硫化钼薄膜(SLMoS2)呈现出直接带隙的半导体电学特性,这使其被认为是取代传统硅的新一代候选材料之一。虽然单层二硫化钼具有独特的电子和电学性质与广泛的应用前景,但关于单层二硫化钼力学性能的研究还较为缺乏,特别是含固有缺陷的情况。本文主要通过经典分子动力学方法分别研究无缺陷与含单硫缺失(Vs)情况的单层二硫化钼纳米压痕行为的力学性能。主要工作如下:采用具有均匀双轴拉伸特性的边界固定的圆形单层二硫化钥薄膜,以充分模拟其纳米压痕实验状态。通过分别对其弹性与塑性变形部分的加卸载试验获得单层二硫化钼的变形破坏机理,我们在其失效前观察到由S-S层内尺寸的突然下降引起的相变;另外,采用不同尺寸的球状压头与不同的压头加载速度模拟单层二硫化钼的力学性能,发现单层二硫化钥的最大应力与杨氏模量均随着压头直径的增加而增加;而压头加载速度越快,最大载荷与相应的临界压痕深度越急剧增大。随后,我们将单层二硫化铝制备过程中最常见的Vs空穴缺陷引入单层二硫化钼纳米压痕模型中,探索结构缺陷对其力学性能的影响。研究发现相变从远离薄膜中心处的累积空穴开始并加速新相的传播过程,同时最大载荷随Vs空穴缺陷浓度的增加而呈递减趋势;此外,我们发现顶层单硫原子缺失对单层二硫化钼的面内弹性刚度具有反常增强效应,底层单硫原子缺失则显现相反的弱化效应;而双硫原子缺失显示的持续弱化趋势相比底层单硫原子缺失情况的趋势要慢。此外,我们通过分子动力学模拟具有约束边界条件的单层二硫化钼薄膜的热波动现象。通过对不同尺寸的矩形与圆形纳米片在不同的边界约束条件下进行模拟,探索了长宽比,边界条件的类型和形状以及手性对波纹属性的影响。结果表明,所有单层二硫化钼薄膜的波动高度均随温度的增加而增加,这与膜的弹性理论一致。对于矩形单层二硫化钼薄膜,长宽比对矩形单层二硫化钼薄膜的波纹的振动模式具有主要影响,边界条件对矩形单层二硫化钥膜的振动模式和波动高度影响较小,而大部分手性效应集中体现在细长单层二硫化钼纳米带的波纹高度上。对于圆形单层二硫化钼薄膜,我们在其热波动现象中观察到与石墨烯纳米带振动模式不同的高阶共振模式的原子构型。
其他文献
近些年汽车市场竞争愈发激烈,消费者对汽车的品质更加挑剔,行驶时车内噪声会直接影响消费者对汽车的感受,因此车内噪声必须控制在合理范围内。根据研究表明,当车速达到100km/
场景毫米波辐射图像的模拟,有助于对观测场景中目标及周围环境的毫米波辐射特性进行建模与分析,已经成为实验测量的有效补充,同时还能够对辐射探测系统的工作性能进行评估,对
滑坡灾害具有预测困难、突发性强、分布范围广、破坏性大等特点。长期以来,地学专家采用了一系列的识别、监测方法对滑坡灾害进行调查与预警,但是滑坡给人民生命财产带来巨大损失的问题并未从根本上解决。目前,将遥感技术应用于地质灾害的早期识别与区域地质灾害调查是滑坡灾害领域重要研究方向之一。在滑坡识别方面,国内外地学专家从卫星影像图的目视解译,到人机交互解译,逐渐转向地质灾害的自动化识别,并发展出面向对象与基
分税制后,地方财政收入减少,但是地方需要承担的财政支出却越来越多,从省级自下这种状况愈演愈烈,县级政府作为基层单位,财政收支失衡尤其严重,财政收支状况常年堪忧。为改善这种状况,提高县级政府财政自给能力,2009年山东省开始实行省直管县政策。实行省直管县政策的县级政府,大多是农业大县、人口大县等经济不发达的地方,本身地财政负担就很重。因此研究影响山东省直管县财政自给能力的因素,可以更科学有效地制定提
毛细阻滞系统是由两层水力特性差异很大的土层构成,上层为细粒层,下卧层为粗粒层。其目的是为了在土体处于非饱和状态时,能有效减少雨水下渗。土体的储水能力是评价毛细阻滞
虚拟机整合为IaaS云数据中心中提升能源效率和服务质量提供了一种有效途径。大部分研究者将虚拟机整合阐述为装箱问题,装箱问题为NP-Hard问题。由于没能将虚拟机负载视为时间
状态方程(Equation of state)是涉及介质处于热力学平衡系统中具体性质的热力学量之间的关系式。鉴于炸药自身结构的复杂性,单一的实验测量或理论分析并不能很好的完成炸药状
随着城市化的发展,交通拥挤度的提高,公交客流检测在实现交通合理规划、优化公交车辆运营路线等方面上发挥着重要的作用。视频监控技术在公交系统中的普及则引起了计算机视觉
随着电子商务的不断发展和区块链技术优势的逐渐显现,国内外涌现出多种基于区块链的拍卖平台,但是区块链的公开透明性使用户隐私受到严重威胁,区块链提供的匿名机制其实是所谓的假名机制,无法保证真正的匿名性。尤其在拍卖系统中,用户群体较固定,交易价值也相对较高,攻击者分析交易的可能性更大,攻击者会试图分析拍卖交易数据背后的交易特征,给匿名账户进行身份画像,从而将匿名的区块链地址和用户的真实身份匹配,造成严重
近年来,我国经济形势良好,人民生活水平提升,人们不再只满足温饱,逐渐转向追求更高层次的生活,与国外的交流也日益增加,国外盛行的咖啡逐渐走入了国内大众的生活。在这样的背景下,国内的咖啡消费量逐年递增,甚至超过了世界咖啡销量增长的速度,由此也可以看出中国的咖啡市场潜力巨大。本文主要围绕改进Y公司现有的营销策略来展开研究,以确保Y公司可以在激烈的市场竞争中增加竞争力,最终能够提升市场份额。文中运用SWO