在過去的十年中,金屬納米線的力學、熱力學和電子性質被廣泛研究,因為納米線的特性對諸如集成電路、傳感器和納米電機等新興應用領域非常重要。了解金屬納米線的性質對成功的設計、制備和使用納米器件非常重要。
南京大學的理論科研者利用自主開發的超大尺度分子動力學模擬軟件-NanoMD研究了單晶銅納米線在[100]方向以固定應變速率發生的應力折斷行為。在動力學模擬中他們引入了原子嵌入勢。為了研究納米線長度對折斷行為的影響,他們將模型Cu納米線的長度從2.2nm變化到10.9nm,橫截面積被固定在1.8nm2。通過模擬,研究者得出結論:Cu納米線的最終折斷位置與其長度有關。當長度小于6nm的時候,最可能的折斷點位于納米線的中央,當長度超過6nm的時候,折斷點就逐漸向納米線的末端移動。他們認為可以使用“縱波”理論來解釋這一現象。
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[100] 方向的單晶銅納米線、其尺寸為5a×5a×La,a 為銅的晶格常數,L 為長度,從6變化到30。 |
從2nm到10.9nm的銅納米線在折斷瞬間的快照圖。 | ![]() |
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從2.2mn到10.9nm長的納米線沿著[100]方向上的折斷點的分布情況圖 |
使用軟件:NanoMD