单层石墨烯片的自由边缘诱导波纹

我们最近的分子动力学研究表明，边缘能量在具有中心裂纹的石墨烯片上引起波纹。在施加压力之前，允许床单在30秒的时间内放松。注意到裂纹尖端在薄板松弛过程中出现在平面外。裂纹尖端为自由边缘。石墨烯自由边缘的变形是由于边缘原子和内部原子储存的能量不同[1]。如下图和视频所示，平衡状态下裂纹尖端的面外变形局限于裂纹尖端周围。当应变增大到0.018时，裂纹尖端的变形形态转变为局部纹波。当应变进一步增加到0.0235时，这种局部波纹会扩散到整个薄片。这种行为在1k和300k时都普遍存在。因此，温度不是观察到的波纹行为的一个重要因素。 We explained this behaviour in our recent paper “石墨烯温度相关断裂的原子和连续体模型发表在《国际骨折杂志》上。

无花果。迦芬片在不同应变水平下的波纹。板材尺寸为27nm × 27nm。应变沿y方向施加。原子的颜色表示平面外(z)坐标。

视频裂纹引起的波纹和扶手椅石墨烯片的断裂，其中心有裂纹。

参考

[1]卢强，黄锐(2010)石墨烯纳米带自由边缘的超能与变形。物理学报B辑81:155410