XÁC ĐỊNH CƠ TÍNH CỦA CÁC MÀNG MỎNG VẬT LIỆU HAI CHIỀU P-CS, P-GEO, P-SNS VÀ P-SNSE

Tóm tắt

Trong bài báo này, thí nghiệm kéo màng mỏng được mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn nguyên tử với việc sử dụng hàm thế Stillinger-Webber đối với bốn vật liệu hai chiều cấu trúc nếp gấp gồm: p-SnS, p-SnSe, p-GeO và p-CS. Qua đó, xác định được một số thông số cơ học như hệ số Poisson, ứng suất hai chiều kéo đứt, mô đun đàn hồi hai chiều, biến dạng khi kéo đứt. Kết quả mô phỏng thí nghiệm xác định được: Mô đun đàn hồi hai chiều của các vật liệu trên khi kéo theo phương zigzag trong khoảng 24.28 ÷ 75.6 N/m, phương armchair trong khoảng 9.13 ÷ 15.7 N/m; Ứng suất hai chiều lớn nhất trong khoảng 1.68÷7.75 N/m, hệ số Possion trong khoảng -0.26 ÷ 0.56, biến dạng nhỏ nhất và lớn nhất khi kéo đứt tương ứng là: 14 ÷ 30,6%. Kết quả khi kéo cho thấy các vật liệu này có tính dị hướng. Những kết quả tính toán được có thể làm cơ sở để tính toán một số thông số cơ học khác của chúng như tần số dao động riêng, chỉ tiêu phá hủy vật liệu và dùng để tham khảo cũng như ứng dụng trong thực tế.

Title

DETERMINATION OF MECHANICAL PROPERTIES OF P-CS, P-GEO, P-SNS VÀ P-SNSE TWO-DIMENSIONAL MATERIAL THIN FILMS

Abstract

In this paper, the membranes tensile test is simulated by the atomic finite element method with using the Stillinger-Webber potential function of 4 two-dimensional materials with pucked structure including: p-CS, p-GeO, p-SnS and p-SnSe. The results determined mechanical parameters such as Poisson’s ratio, two-dimensional tensile stress, two-dimensional elastic modulus, and tensile strain. The results show that: the two-dimensional elastic modulus of these materials when tensile in the zigzag direction appear in the range of 24.28 ÷ 75.6 N/m, in the armchair direction appear in the range of 9.13 ÷ 15.7 N/m; The largest two-dimensional stress appear in the range of 1.68 ÷ 7.75 N/m, the Poisson’s ratio is in the range of -0.26 ÷ 0.56, the smallest and largest deformation when tensile are: 14 ÷ 30.6%, respectively. Tensile results show that these materials are anisotropic. The calculated results can be used as a basis to calculate some of their other parameters such as natural oscillation frequency and material crack index. Results are useful for the design and application of these materials.