金属纳米线应力分布特征的原子级模拟研究

• 作者: 文玉华 朱梓忠 邵桂芳
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 纳米线 应力分布 分子静力学
• 年，卷（期）: 2008,（2）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、热学和力学性质
• 页码范围: 1013-1018
• 页数: 6页
• 分类号: O4
• 字数: 4500字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-3290.2008.02.061

摘要

运用分子静力学方法结合量子修正Sutten-Chen多体力场研究了Ni纳米线在平衡状态下的应力分布特征,考虑了三种不同取向的纳米线,即轴线方向分别沿[100],[110]和[111]方向的纳米线.计算的结果表明:由于表面张应力的作用,纳米线在弛豫过程中沿轴线方向长度发生收缩;纳米线从表面向中心区域呈现出由张应力向压应力连续分布的特征.随着纳米线直径的增加,纳米线的表面区域的张应力先上升,然后略有下降,并趋向一个非零的常值;而中心区域的应力则属于压应力,其值随着直径的增加显著地减小,并趋向于零值.无论是轴向收缩量,还是表面区域和内部区域的平均应力,均呈现出在[100]纳米线中为最大,而在[111]纳米线中为最小的趋势.