基于分子动力学方法的孪晶银纳米线拉伸形变模拟.pdf

《基于分子动力学方法的孪晶银纳米线拉伸形变模拟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、物理化学学报(，HuaxueXuebao)1880Acta．一Chim．Sin．2015，31(10)，1880-1887October[Article]doi：l0．3866／PKU．WHXB201509063www．whxb．pku．edu．CI1基于分子动力学方法的孪晶银纳米线拉伸形变模拟孙寅璐高亚军孙倩赵健伟(南京大学化学化工学院，生命分析化学国家重点实验室．南京210023)摘要：采用分子动力学方法研究了具有不同孪晶界密度的<111>晶向孪晶Ag纳米线在拉伸载荷下的形变行为，讨论了孪晶界对纳米

2、线力学强度的影响，并分别阐明具有不同孪晶界密度Ag纳米线的塑性形变机理，结果表明，与单晶Ag纳米线的强度进行对比可知，基于不同的形变模式，孪晶界的引入对纳米线可以起到弱化作用或者强化作用．以孪晶片层厚度的倒数(1／TBS)作为临界值，当1／TBS小于0．2am时，孪晶界作为位错源，表现为对纳米线的弱化作用：当I／TBS大于0．2nm一。时，孪晶界阻碍位错运动表现为强化作用．强化作用机理分为两种：当I／TBS介于0．2~J0．5iqrrlI。时，形变机理以孪晶界和位错相互作用为主，断裂开口均在纳米线内部产

3、生，随着位错增殖形成孔洞，进而向四周蔓延：当1／TBS大于0．5nm时，孪晶界发生迁移以容纳位错活动．位错不断增殖穿过孪晶界形成剪切带，进而导致纳米线的颈缩．由孪晶界密度不同引起的强化作用和弱化作用均随温度升高而减弱．关键词：分子动力学：银纳米线：孪晶界密度：拉伸载荷：形变中图分类号：0641SimulationofTensileDeformationofTwinSilverNanowiresBasedonMolecularDynamicsSUNYin—LuGAOYa．JunSUNQianZHA0Jia

4、n．Wei(StateKeyLaboratoryofAnalyticalChemistryfo，Science，SchoolofChemistryandChemicalEngineering,NanjingUniversityNanjing210023，尸．R．China1Abstract：Thisstudyinvestigatedthedeformationbehaviorof<111>twinAgnanowireswithdifferingparalleltwinboundary(TB)densit

5、iesundertensileloadingviamoleculardynamics(MD)simulations．TheeffectofTBdensityontheultimatestressofnanowiresiSdiscussed，andtheplasticdeformationmechanismsofnanowiresareiIlustrated．Theresultsshowthat．incontrasttoasinglecrystallinenanowirewiththesamesize，t

6、hejntroductionoftheTBcanstrengthenOrso~ennanowJresthroughjndividualdeformationmodeswhichindicatesthatthereexistsacriticaItwinboundaryspace(TBS)(wherethevalueofthecriticaI1／TBSiS0．2nm)．Below0．2am～，so~eningoccurs，wherebyTBsbecomethesourceofdislocations．Abo

7、ve0．2nm一’．TBsimpededislocationmovement，whichresultsinastrengtheningefect．ThestrengtheningmechanismsaredividedintotWOtypes．When1／TBSrangesfrom0．2tO0．5nm～．theTB-dislocationinteractioniSthecontrollingfactor．FractureopeningappearswithinthenanowJres，andvoidsf

8、0rm，withdislocationmultiplication，andthenspreadtothesurroundingregions．WhenI／TBSisgreaterthan0．5am～，TBsmigratetoaccommodatedislocationactivity．DislocationsincreaseandtransferacrosstheTBs．ShearbandingiSactivatedduringthepro