HIỆN TƯỢNG TRỄ TRONG BIẾN DẠNG ĐƠN TRỤC CỦA VẬT LIỆU HAI CHIỀU PENTA-GRAPHENE

Abstract

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp động lực học phân tử để khảo sát hiện tượng trễ của vật liệu hai chiều penta-graphene dưới tác dụng của biến dạng đơn trục. Kết quả cho thấy rằng tấm penta-graphene với 10086 nguyên tử carbon có độ bền cơ học cao, ứng suất đáp ứng biến dạng lớn, có thể đạt đến ~170 GPa. Với tốc độ dãn lớn (0,1 Å/ps), trong giới hạn đàn hồi, tấm penta-graphene thể hiện quá trình chuyển pha liên tục; các thông số cấu trúc và nhiệt động gần như đồng biến với độ biến dạng. Tuy nhiên, ở tốc độ dãn nhỏ nhất (2 × 10–6 Å/ps), chúng tôi quan sát được sự chuyển pha loại I trong tấm penta-graphene khi độ biến dạng đạt khoảng 7%. Đồ thị ứng suất và số phối vị theo độ biến dạng thể hiện sự gián đoạn đột ngột tại điểm chuyển pha cấu trúc. Đồng thời, khi nén ngược lại tấm penta-graphene từ trạng thái dãn trong giới hạn đàn hồi, chu trình trễ của đồ thị ứng suất và số phối vị thể hiện rõ nét ở tốc độ biến dạng này. Kết quả nghiên cứu này cho một cách nhìn mới về lý thuyết chuyển pha và hiện tượng trễ trong nghiên cứu tính chất đàn hồi của vật liệu hai chiều penta-graphene.

Keywords

• Biến dạng đơn trục (nén/dãn)
• động lực học phân tử (MD)
• penta-graphene
• hiện tượng trễ (hysteresis) trong biến dạng