【摘 要】
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与传统的石墨烯材料相比,最近发现的某些新型二维材料,如六角氮化硼,六方氮化镓,过渡金属硫化物具有较强的压电性能。以六方氮化镓单层片为例,本文采用了分子动力学与密度泛
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(11602074)
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与传统的石墨烯材料相比,最近发现的某些新型二维材料,如六角氮化硼,六方氮化镓,过渡金属硫化物具有较强的压电性能。以六方氮化镓单层片为例,本文采用了分子动力学与密度泛函理论计算相结合的方法研究了氮化镓单层片受面内电场作用时逆压电效应对其断裂行为的影响。研究结果表明压电效应对扶手椅型氮化镓单层片的断裂行为几乎没有影响,而对锯齿型氮化镓单层片有着明显的影响。特别地,压电效应对锯齿型氮化镓单层片的断裂行为影响与其所受外电场的方向有关。如图1所示,当所加的电场沿扶手椅向时,锯齿型氮化镓单层片的断裂强度几乎不受压电效应的影响而断裂应变则很大程度上受到压电效应的影响。当所加电场方向转为锯齿向时,锯齿型氮化镓单层片的断裂强度及断裂应变均很大程度上受压电效应的影响。锯齿型氮化镓单层片断裂行为对其所受外电场方向的依赖性可归因于氮化镓单层片在锯齿及扶手椅向不同的压电性能。本文对于氮化镓单层片的研究结论可扩展至其他二维压电材料,因为其他二维压电材料也具有与六方氮化镓相类似的晶格取向相关的压电性能。
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