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J-GLOBAL ID：202002216630016170   整理番号：20A0395028

表面軟化はダイヤモンドナノワイヤのサイズ依存剛性を制御する【JST・京大機械翻訳】

Surface softening regulates size-dependent stiffness of diamond nanowires

著者 (2件)： Zhang Zhaocheng (Laboratory of Mechanics & Physics of Heterogeneous Materials Department of Mechanical Engineering Center for Composite Materials University of Delaware, Newark, DE 19716, United States of America) ,  Hossain Zubaer M (Laboratory of Mechanics & Physics of Heterogeneous Materials Department of Mechanical Engineering Center for Composite Materials University of Delaware, Newark, DE 19716, United States of America)
資料名： Nanotechnology  (Nanotechnology)
巻： 31  号： 9  ページ： 095709 (14pp)  発行年： 2020年 
JST資料番号： W0108A  ISSN： 0957-4484  CODEN： NNOTER  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： ダイヤモンドナノワイヤ(NW)は,機械的,電気的および熱的応用におけるそれらの優れた可能性のためのナノスケール材料の重要なクラスに属している。しかし,元と欠陥のある条件下でのそれらの機械的挙動はあまり理解されていない。本論文では,ダイヤモンドNWの有効弾性挙動の包括的理解を明らかにし,その有効挙動を制御する支配的機構として表面軟化を明らかにした。著者らは,力に基づくエネルギーに基づくアプローチを適用し,ナノワイヤの直径依存弾性特性の背後にある原子論的基礎を明らかにするための比較解析を構築した。著者らの知見は,物理的に意味のある結果を生み出すエネルギーベースのアプローチを示唆するが,広く使われているフォーベースのスキームは,矛盾するサイズ依存挙動を生成する。結果は,直径の増加とともに,表面の軟化と欠陥領域が減少することを示した。軟化状態の変化の直接的な結果として,一次弾性係数は直径の増加と共に増加するが,二次弾性率は減少する。また,非常に希薄な濃度でも空孔欠陥はナノワイヤの弾性挙動に実質的に影響することが分かった。さらに,表面,コアおよび欠陥のある領域は異なる直径のナノワイヤにおいて非常に異なる役割を示す:表面領域は直径に関係なく柔らかい領域およびコアとしてのコアとして作用する。しかし,それらの累積効果は,より小さい直径のナノワイヤにおける表面によって支配されるが,より広い直径のナノワイヤにおいて,それはコアによって支配される。結果として,サイズ依存挙動は表面の軟化状態により厳密に制御された。直径依存弾性係数はべき乗則関係を示し,それは単純な表面対体積比から実質的に逸脱する。これらの知見は,脆性ナノワイヤの有効な挙動を調整するための重要なツールとしての表面工学を示唆している。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *剛性 ,  *ダイヤモンド ,  ナノ材料 ,  *ナノワイヤ ,  脆性 ,  弾性係数 ,  体積率
準シソーラス用語： べき乗則 ,  弾性特性 ,  力学的挙動 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 固体の機械的性質一般  (BL01021C)

タイトルに関連する用語 (5件)： 軟化 ,  ダイヤモンド ,  ナノワイヤ ,  サイズ ,  剛性