国家纳米中心二维材料力学性能研究取得新进展


发布时间:2019-09-16 浏览量 69 views
本文链接:www.zhaowoce.com/news/4220.html

近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员张忠、刘璐琪在二维材料力学性能研究中取得新进展,相关成果以《多层范德华材料的弯曲》(Bending of Multilayer van der Waals Materials)为题,于9月9日作为封面论文、主编推荐论文,在线发表在《物理评论快报》上。



《物理评论快报》本期封面


二维材料原子级厚度、低的面外刚度特征极其容易发生面外失稳,产生褶皱、鼓泡、圆筒卷以及折叠等微结构。这些面外变形与二维材料自身弯曲刚度大小密切相关。受测试技术及纳米尺度样品操纵技术的制约,一直以来二维材料弯曲刚度实验测量是一个技术挑战。因此,研究人员大多沿用经典薄板理论中弯曲刚度(D)与弹性模量(E)、厚度(t3)的关系来估计材料的弯曲刚度。张忠、刘璐琪与美国德克萨斯州奥斯丁分校教授黄瑞、清华大学教授徐志平合作,发展了普适性测量少层二维材料弯曲刚度的微孔鼓泡实验技术,实现了少层石墨烯(Graphene)、六方氮化硼(hBN)、二硫化钼(MoS2)等三种材料弯曲刚度的直接实验测量。



 

研究结果表明,由于二维材料层间存在剪切、滑移变形,导致材料弯曲刚度远低于经典薄板D-E理论预测。受层间范德华作用力大小及二维材料原子结构特征共同影响,虽然三种材料弹性模量E表现出(MoS2<hBN<Graphene),但是在相同厚度下,弯曲刚度D则表现为(MoS2>hBN>Graphene)。随研究对象的尺寸近一步减小到纳米尺度,多层二维材料的弯曲刚度和弹性模量间的关系已不再完全适用传统连续介质力学框架下的相关理论。
      该研究团队曾于2017年报道了利用微孔鼓泡实验技术在国际上首次实验测量了双层石墨烯层间的界面剪切应力(论文链接)。本工作是在相关研究基础上的延伸和拓展。
      国家纳米中心联合培养研究生汪国睿、戴兆贺和中心硕士研究生肖俊凯为该论文共同第一作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金委和中科院先导B项目等的共同资助。

找我测

微信扫一扫,获取更多找我测资讯

版权与免责声明

        找我测资讯,是专注于检测领域的,为第三方检测检测机构 宣传的媒体频道。

        文章来源: 材料与测试,于 2019-09-16,由 找我测 编辑发表 。

        凡本网注明“来源:找我测 ”的所有作品,版权均属于“找我测”,转载请必须注明“来源:找我测,违反者本网将追究相关法律责任。

        本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为 的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自行承担版权等法律责任。 如涉及作品内容、版权等问题,请及时与本站管理员联系,否则视为放弃相关权利。联系我们或投稿请发到 service@zhaowoce.com。

找我测