单晶铜纳米线的形变行为对温度和速率的依赖关系.pdf

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1、第27卷第5期无机化学学报VoI．27No．52011年5月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY928—934单晶铜纳米线的形变行为对温度和速率的依赖关系朱铁民，侯进，2，。王奋英高亚军赵健伟’1．f-南京大学化学化工学院，生命分析化学教育部重点实验室，南京210008)(2西南交通大学，信息科学与技术学院，成都610031)f南京大学计算机软件新技术国家重点实验室，南京210093)摘要：本文采用分子动力学模拟的方法，分别考察了应变速率为0．02％·ps-10．2％·ps一和2％·ps～，温度为

2、100，300和600K下的[100]单晶铜纳米线的单轴拉伸形变行为。通过纳米线在形变过程中的原子排布，机械性质，径向分布函数和能量曲线分析，可得出纳米线的低速．中速．快速拉伸形变分别对应于原子的平衡态，准平衡态和非平衡态运动；纳米线的低温，常温，高温拉伸形变分别对应于原子的结晶态．局域无序和非晶态的运动。关键词：分子动力学；纳米线；结晶态；局域无序中图分类号：O614．121文献标识码：A文章编号：1001—4861(2011)05—0928—07TheEfectsofStrainRateandTemperatureonthe

3、DeformationBehavioroftheSingle-CrystalCopperNanowireZHUTie．MinzHOUJin，。WANGFen—YingGAOYa-JunZHAOJian—Wei’’(’KeyLaboratoryofAn位ChemistryforScience，MinistryofEducation，SchoolofChemistryandChemicalEngineering,NanjingUniversity,Nanjing210008，China)(ZSehoolofInformationSc

4、ienceandTechnology,SouthwestJiaatongUniversity,Chengdu610031，China)f]StateKeyLaboratoryforNovelS@w~eTechnology,NanjingUniversity,Nanjing210093，China)Abstract：Moleculardynamicssimulationswereusedtostudythedeformationbehaviorsofthe[100]single—crystalcoppernanowiresubje

5、ctedtouniaxialtension．Thetensilestrainratesare0．02％‘ps一．0．2％。psand2．0％·ps～，andthesimulatedtemperaturesare100，300and600K，respectively．Thedeformationbehaviors，mechanicalproperty．radialdistributionfunctionandtheenergycurVewerestudiedindetail．Theresultsshowthatthedeforma

6、tionofthenanowireatlow，middleandhighstrainratescorrespondtotheequilibrium，quasi-equilibriumandnon．equilibriumstates．respectively．Thestructurerevealscrystalline．1oealdisorderandamorphousformsatlow，middleandhightemperature，respectively．Keywords：moleculardynamics；nanowi

7、re；crystallinestate；localdisorder近年来．金属纳米线以其好的光、电、磁和机械性应用的可靠性。因此，研究纳米线的拉伸形变不仅对能。受到了人们的广泛关注。在微纳器件制备中，纳米微纳米器件的应用开发具有重要作用．同时也在材料线在机械拉伸过程中的形变行为直接影响了纳米线力学．纳米化学等基础学科领域具有重要意fi~[1-31。收稿日期：2011-01．14。收修改稿日期：2011-02—23。国家自然科学基金(No．20821063，20873063，51071084)，国家重点基础研究发展计划(973项V

8、I)(No．2007CB936302，2010CB732400)，江苏省自然科学基金(N【J．BK2010389)，高等学校博士学科点专项科研基金(N0．20070284007)，教育部留学回国人员科研启动基金，2009年高等学校博士学科点专项科研基金(N0．2