Изгибная неустойчивость многослойного графена на матрице из деформированного полимера

Ю. Косевич, А. Кистанов, И. Стрельников показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 08 июня 2018; Исправлена: 03 июля 2018; Принята: 05 июля 2018
Цитирование: Ю. Косевич, А. Кистанов, И. Стрельников. Изгибная неустойчивость многослойного графена на матрице из деформированного полимера. Письма о материалах. 2018. Т.8. №3. С.278-281
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-3-278-281

Аннотация

Смягчение изгибной поверхностной акустической волны приводит к пространственно-периодической деформации статического изгиба (модуляции) встроенного нанослоя с определенным числом волн.В данной работе дано аналитическое описание и проведено численное моделирование смягчения изгибных поверхностных акустических волн, локализованных на плоскости многослойного графена, встроенного в мягкую матрицу из полиэтилена низкой плотности. Показано, что смягчение поверхностной акустической волны вызвано деформацией сжатия в матрице, которая приводит к компрессионному поверхностному напряжению в многослойном графене. Смягчение изгибной поверхностной акустической волны приводит к пространственно периодической деформации статического изгиба (модуляции) встроенного нанослоя с определенным волновым числом. В работе рассмотрен многослойный графен с разным числом слоев. Описаны различные модели межслоевого взаимодействия графеновых монослоев в многослойном графене, которые соответствуют слабым и сильным межслоевым взаимодействиям. Рассмотренные модели дают существенно различные зависимости волнового числа периодической изгибной деформации и пороговой деформации сжатия в матрице от числа слоев в многослойном графене. Проведенное численное моделирование очень хорошо подтверждает как волновое число периодической деформации изгиба, так и пороговое компрессионное поверхностноe напряжениe в многослойном графене и пороговую деформацию сжатия в матрице. Таким образом, одним из мозможных использований изгибной неустойчивость многослойного графена может быть- изучения изгибной жесткости и двумерного модуля Юнга графеновых нанослоев, встроенных в мягкую матрицу. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. .. . .. . ..

Ссылки (24)

1. A. K. Geim. Science. 324, 1530 (2009).
2. C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, J. Hone. Science. 321, 385 (2008).
3. J. S. Bunch, S. S. Verbridge, J. S. Alden, A. M. V. D. Zande, J. M. Parpia, H. G. Craighead, P. L. McEuen. Nano Lett. 8, 2458 (2008).
4. T. J. Booth et al. Nano Lett. 8, 2442 (2008).
5. F. Guinea, M. I. Katsnelson, A. K. Geim. Nat. Phys. 6, 30 (2010).
6. E. A. Korznikova, S. V. Dmitriev. Journal of Physics D: Applied Physics. 47(34), 345307 (2014).
7. A. V. Savin, E. A. Korznikova, S. V. Dmitriev. Phys. Solid State. 57(11), 2348 (2015).
8. A. V. Savin, E. A. Korznikova, S. V. Dmitriev. Phys. Rev. B. 92(3), 035412 (2015).
9. E. Barani, I. P. Lobzenko, E. A. Korznikova, E. G. Soboleva, S. V. Dmitriev, K. Zhou, A. M. Marjaneh. Eur. Phys. J. B. 90(3), 38 (2015).
10. A. V. Savin, E. A. Korznikova, S. V. Dmitriev, E. G. Soboleva. Computational Materials Science. 135, 99 (2017).
11. Yu. A. Kosevich, L. G. Potyomina, A. N. Darinskii, I. A. Strelnikov. Phys. Rev. B. 97, 094117 (2018).
12. H. J. Allen. Analysis and Design of Structural Sandwich Panels. Pergamon, Oxford (1969) 283 p.
13. Yu. A. Kosevich, E. S. Syrkin. Phys. Lett. A. 122, 178 (1987).
14. Yu. A. Kosevich, E. S. Syrkin. Sov. Phys.−Solid State. 29, 1825 (1987).
15. Yu. A. Kosevich, E. S. Syrkin. Sov. Phys.−Crystallogr. 33, 801 (1988).
16. L. D. Landau, E. M. Lifshitz. Theory of Elasticity. Pergamon, Oxford (1986).
17. S. Scharfenberg et al. Appl. Phys. Lett. 98, 091908 (2011).
18. P. N. Keating. Phys. Rev. 145, 637 (1966).
19. F. H. Stillinger, T. A. Weber. Phys. Rev. B. 31, 5262 (1985).
20. A. V. Savin, Y. S. Kivshar, B. Hu. Phys. Rev. B. 82, 195422 (2010).
21. K. V. Zakharchenko, J. H. Los, M. I. Katsnelson, A. Fasolino. Phys. Rev. B. 81, 235439 (2010).
22. M. D. Lechner. In: Springer Handbook of Condensed Matter and Materials Data (Ed. by W. Martienssen and H. Warlimont). Springer, Berlin (2005) 1200 p. Polymers. P. 477.
23. Yu. A. Kosevich, E. S. Syrkin. Low Temp. Phys. 9, 616 (1983).
24. E. S. Syrkin, S. B. Feodos’ev, K. V. Kravchenko, A. V. Eremenko, B. Ya. Kantor, Yu. A. Kosevich. Low Temp. Phys. 35, 158 (2009).