ĐẶC TRƯNG ĐÀN HỒI CỦA CÁC TẤM VẬT LIỆU HAI CHIỀU DẠNG 1T-MX2 (TRANSITION METAL DICHALCOGENIDES)

Tóm tắt

Nghiên cứu này tính toán đặc trưng đàn hồi của 53 tấm vật liệu 1T-MX2 (transition metal dichalcogenides) sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn nguyên tử với hàm thế valence force field. Bên cạnh tấm nguyên thể, các tấm khuyết tật mất nguyên tử cũng được khảo sát. Kết quả chỉ ra rằng mô-đun đàn hồi, mô-đun trượt và hệ số Poisson của các tấm vuông 1T-MX2 tăng khi kích thước tấm tăng. Tuy nhiên, các giá trị gần như không đổi khi kích thước tấm lớn hơn 160 × 160 Å. Kết quả cũng cho thấy, mô-đun đàn hồi và hệ số Poisson của các tấm vuông 1T-MX2 xấp xỉ nhau theo cả hai phương zigzag và armchair. Mô-đun đàn hồi của tấm NiO2 cao nhất với giá trị 165,5 N/m, trong khi đó tấm TcTe2 thấp nhất với 29,2 N/m theo phương armchair. Ở tấm khuyết tật mất 10% nguyên tử ở trung tâm tấm, mô-đun đàn hồi và mô-đun trượt của tấm khuyết tật khi đó giảm 26,2% và 47,4% tương ứng. Những kết quả từ nghiên cứu này sẽ là thông tin hữu ích trong các ứng dụng của vật liệu 1T-MX2 trong tương lai.

Title

ELASTIC PROPERTIES OF 1T-MX2 TWO-DIMENSIONAL TRANSITION METAL DICHALCOGENIDES

Abstract

This work studies elastic properties of 53 transition metal dichalcogenides 1T-MX2 sheets using molecular dynamics finite element method with valence force field potential. Beside pristine structure, missing atom defects sheets are investigated. It is found that Young’s modulus, shear modulus, and Poisson’s ratio of 1T-MX2 square shaped sheets saw an increase as its dimension increase. However, the figures nearly remain unchanged with the square sheets being larger than 160 × 160 Å. The results also show that the Young’s modulus and Poisson’s ratio of 1T-MX2 square sheets are nearly isotropic in the zigzag and armchair direction. NiO2 sheet possess the highest Young’s modulus of 165.5 N/m while TcTe2 have the lowest one of 29.2 N/m in the armchair direction. With missing atom defective sheets, the Young’s modulus and shear modulus reduce by 26.2% and 47.4%, respectively, as percentage of defect incline to 10%. Our findings are good information for application of 1T-MX2 in future.