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二维金刚石氮化硼的压力诱导形成和力学性能

信息来源:本站 | 发布日期: 2021-02-04 08:40:40 | 浏览量:792040

摘要:

了解2D材料中的相变可以解锁纳米技术史无前例的发展,因为它们的独特属性可以通过控制相变的外部场进行显着修改。在这里,通过实验和模拟来研究通过在SiO 2上的原子薄h-BN上施加局部压力而诱发的2D金刚石氮化硼(BN)相的力学性能。室温下没有化学官能化的底物。分子动力…

了解2D材料中的相变可以解锁纳米技术史无前例的发展,因为它们的独特属性可以通过控制相变的外部场进行显着修改。在这里,通过实验和模拟来研究通过在SiO 2上的原子薄h-BN上施加局部压力而诱发的2D金刚石氮化硼(BN)相的力学性能。室温下没有化学官能化的底物。分子动力学(MD)模拟显示,当增加压痕压力时,h-BN原子的亚稳态局部重排为金刚石晶体簇。拉曼光谱实验证实了压力诱导的立方BN相的存在及其在释放压力后的亚稳性。压痕实验和模拟结果表明,在2-4 GPa的压力下,单层h-BN在SiO 2上的压痕刚度与裸SiO 2相同,而对于两层和三层厚的h-BN在SiO上2与裸SiO 2相比,刚度提高了50%,然后在增加层数时减小。高达4 GPa,靠近基板的层中减小的应变降低了sp 2到sp 3相变的可能性,这解释了在较厚的hBN中观察到的较低的刚度。

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