材料学

     在过去的十年中,金属纳米线的力学、热力学和电子性质被广泛研究,因为纳米线的特性对诸如集成电路、传感器和纳米电机等新兴应用领域非常重要。了解金属纳米线的性质对成功的设计、制备和使用纳米器件非常重要。
     南京大学的理论科研者利用自主开发的超大尺度分子动力学模拟软件-NanoMD研究了单晶铜纳米线在[100]方向以固定应变速率发生的应力折断行为。在动力学模拟中他们引入了原子嵌入势。为了研究纳米线长度对折断行为的影响,他们将模型Cu纳米线的长度从2.2nm变化到10.9nm,横截面积被固定在1.8nm2。通过模拟,研究者得出结论:Cu纳米线的最终折断位置与其长度有关。当长度小于6nm的时候,最可能的折断点位于纳米线的中央,当长度超过6nm的时候,折断点就逐渐向纳米线的末端移动。他们认为可以使用“纵波”理论来解释这一现象。

NanoMD-sam01 [100] 方向的单晶铜纳米线、其尺寸为5a×5a×La,a 为铜的晶格常数,L 为长度,从6变化到30。
从2nm到10.9nm的铜纳米线在折断瞬间的快照图。 NanoMD-sam02
NanoMD-sam03 从2.2mn到10.9nm长的纳米线沿着[100]方向上的折断点的分布情况图

Ref: Y.H.Liu et al.,Phys.Rev.B2009(80): 115417

 

使用软件:NanoMD