تاثیر عیب استون-والز بر استحکام گرافین موج دار با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

گرافین بدون عیب دارای خصوصیات مکانیکی فوق العاده ای است، ولی گرافین دارای عیوب ساختاری ازجمله عیب استون-والز است که باعث تغییر خواص فیزیکی آن می گردد. از طرفی، گرافین به طورکلی در اثر شرایط ترمودینامیکی به صورت کاملا صاف نیست و دارای موج هایی است و وجود ناهمواری در سطح گرافین باعث تغییر رفتار گرافین می شود. در این مقاله خصوصیات مکانیکی گرافین موج دار دارای عیب استون-والز تحت کشش تک محوره مورد مطالعه قرار گرفته است. سطح ناهموار گرافین موج دار بوسیله تابع تصادفی با استفاده از نرم افزار MATLAB مدل شده است و گرافین بدون موج و گرافین موج دار دارای عیب استون-والز با یکدیگر مقایسه شده اند. از شبیه سازی دینامیک مولکولی برای بررسی تاثیر عیب استون- والز بروی استحکام نهایی گرافین استفاده شده و برای مدل کردن پیوندهای کووالانسی بین اتم های کربن از تابع پتانسیل AIREBO استفاده شده است. همچنین کنترل دمای سیستم توسط ترموستات نوز-هوور انجام گرفته است. نتایج نشان می دهند که عیب استون-والز استحکام نهایی گرافین آرمچیر را به شدت کاهش می دهد، اما تاثیر کمتری بر استحکام نهایی گرافین در جهت زیگزاگ دارد. همچنین موجدار کردن گرافین عیب­دار باعث افزایش استحکام کششی در جهت زیگزاگ و کاهش آن در جهت آرمچیر خواهد شد.

Keywords:

گرافین موجدار , دینامیک مولکولی , عیب استون-والز , استحکام نهایی