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J-GLOBAL ID：201702249584660775   整理番号：17A0763288

多層ホスホレン集合体の破壊機構 脆性から靱性へ

Fracture mechanisms in multilayer phosphorene assemblies: from brittle to ductile

著者 (5件)： Liu Ning (College of Engineering, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA. [e-mail] [e-mail]) ,  Hong Jiawang ,  Zeng Xiaowei ,  Pidaparti Ramana ,  Wang Xianqiao
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 20  ページ： 13083-13092  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 真珠層の優れた機械的性能は人工真珠層の設計に関する多くの研究をもたらした。ホスホレンは新しい二次元(2D)材料であり,結晶性の面内構造および隣接フレーク間の非結合相互作用をふくむ。よって,ホスホレンフレークが食い違いに積み上げられた,多層ホスホレン集合体(MLP)は優れた機械的特性,特に例外的な靱性を示す可能性がある。隣接ホスホレン層間の重なり距離および層あたりホスホレンフレーク数による機械的特性の変化を分子動力学シミュレーションにより検討した。その結果,フレーク数が1の場合,重なり距離の増大に伴い,界面摩擦支配の靱性損傷からホスホレンフレーク内の共有結合解裂支配による脆性破壊への破壊パターン転移が観測された。さらに各ホスホレン層中のフレーク数の変化により破壊パターンの調節が可能であった。最大強度はフレーク数の-0.5次の指数則に従い,解析的モデルとよい一致を得た。1Kにおける高い靱性と強度の両者を達成するよう最適化により各ホスホレン層中のフレーク数は2となった。機械的性能と重なり距離の間の関係に関する本報の結果はシアラグモデルを用いてよく説明できた。MLPの温度を高めると破壊パターンは靱性から脆性に転移することを指摘する必要がある。従って,その優れた強度および靱性の両者の達成のための最適フレーク数は温度に大きく依存した。以上をまとめて,本報の知見はMLPのナノスケールにおける基本機構を解明し,ホスホレン層中のフレーク数および重なり距離の調節により目的の特性をもつホスホレン系構造の設計法を提供した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST

シソーラス用語： *多層構造 ,  *黒リン ,  *機械的性質 ,  層間隔 ,  計算機シミュレーション ,  境界摩擦 ,  *脆性破壊 ,  *靱性 ,  温度依存性 ,  *積層構造 ,  *材料設計
準シソーラス用語： フォスフォレン ,  界面摩擦 ,  機械的特性 ,  重なり ,  層間距離 ,  損傷機構 ,  破壊機構 ,  分子動力学シミュレーション

分類 (4件)： 固体の機械的性質一般  (BL01021C) ,  その他の材料  (HC04050S) ,  計算機シミュレーション  (JE11000H) ,  無機化合物一般及び元素  (CD01010D)

タイトルに関連する用語 (6件)： 多層 ,  ホスホレン ,  集合体 ,  破壊 ,  脆性 ,  靱性