KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2022 / Cilt: 37 - Sayı: 3

Sıcaklık ve gerinim hızının grafen benzeri C4N3 yapısının mekanik özellikleri üzerindeki etkisi

Ahmet Emin ŞENTÜRK
Sayfa
1483–1492
Yayın Tarihi
2022-02-28
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

MD simulasyonları sonuçlarına göre, bu yapı üstün mekanik özellikler (çekme dayanımı, elastisite modülü ve kopma gerinimi) göstermektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Son yıllarda, iki boyutlu (2B) karbon bazlı nanomalzemeler sahip oldukları yüksek fiziksel özellikleri nedeniyle önemli ilgi görmektedir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Bu araştırmada, grafen benzeri C4N3 yapısının mekanik özellikleri moleküler dinamik (MD) simülasyonları kullanılarak detaylı bir şekilde incelenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:MD simulasyonları sonuçlarına göre, bu yapı üstün mekanik özellikler (çekme dayanımı, elastisite modülü ve kopma gerinimi) göstermektedir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Grafen benzeri yapı · Moleküler dinamik · Mekanik özellikler

Özet

Son yıllarda, iki boyutlu (2B) karbon bazlı nanomalzemeler sahip oldukları yüksek fiziksel özellikleri nedeniyle önemli ilgi görmektedir. Bu araştırmada, grafen benzeri C4N3 yapısının mekanik özellikleri moleküler dinamik (MD) simülasyonları kullanılarak detaylı bir şekilde incelenmiştir. MD simulasyonları sonuçlarına göre, bu yapı üstün mekanik özellikler (çekme dayanımı, elastisite modülü ve kopma gerinimi) göstermektedir. Grafen benzeri C4N3 yapısının mekanik özellikleri farklı yükleme yönlerinde 200 K ile 900 K arasındaki beş farklı sıcaklıkta ve 107 s-1 ile 109 s-1 arasındaki farklı gerinim hızlarında incelenmiştir. MD sonuçları, bu 2B yapıların mekanik özelliklerinin, sıcaklık arttıkça, yüksek sıcaklığın zayıflatma etkisi nedeniyle yavaş yavaş azaldığını göstermektedir. MD sonuçları, bu yapının mekanik özelliklerinin, yüksek sıcaklığın atomlar arasındaki bağlanma enerjisini zayıflatma etkisi nedeniyle sıcaklık arttıkça yavaş yavaş azaldığı görülmektedir. Ayrıca, gerinim hızı arttığında, mekanik özellikler artış eğilimi göstermektedir. Bu yapının mekanik özellikleri armchair ve zigzag yönlerinde gerçekleştirilen yüklemeler sonucunda izotropiktir. Ek olarak, 300 K'de grafen benzeri C4N3 yapısının deformasyon süreci incelenmiştir. MD simülasyon sonuçları göstermiştir ki bu yapın gevrek kırılma mekanizmasına sahiptir. Bu çalışma sonuçlarının, gerçekleştirilecek 2B karbon-bazlı nano cihazların mekanik yönetimi için fayda sağlayacağı beklenmektedir.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ŞENTÜRK, A. E. (2022). Sıcaklık ve gerinim hızının grafen benzeri C4N3 yapısının mekanik özellikleri üzerindeki etkisi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 37 - Sayı: 3, 1483–1492. https://ajindex.com/articles/400536

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. Ghosh S., Bao W., Nika D.L., Subrina S., Pokatilov E.P., Lau C.N., Balandin A.A., dimensional crossover of thermal transport in few-layer graphene, Nat Mater, 9 (7), 555-558, 2010
  2. Lee C., Wei X., Kysar J.W., Hone J., Measurement of the elastic properties and intrinsic strength of monolayer graphene, Science, 321 (5887), 385-388, 2008
  3. NovoselovK.S., GeimA.K., MorozovS.V., Jiang D., Katsnelson M.I., Grigorieva I.V, Dubonos S.V., Firsov A.A., Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene, Nature, 438, 197-200, 2005
  4. Zhang Y.B., Tan Y.W., Stormer H.L., Kim P.,Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry's phase in graphene. Nature, 438, 201-204, 2005
  5. Geim A.K., Novoselov K.S., The rise of graphene, Nat Mater, 6 (3), 183-191, 2007
  6. Martins T.B., Miwa R.H., da Silva A.J., Fazzio A., Electronic and transport properties of boron-doped graphene nanoribbons, Phys Rev Lett, 98 (19), 196803, 2007
  7. Lherbier A., Dubois S.M.-M., Declerck X., Niquet Y.-M., Roche S., Charlier J.-C., Transport properties of graphene containing structural defects, Phys Rev B, 86 (7), 075402, 2012
  8. Lherbie A., Blase X., Niquet Y.M., Triozon F., Roche S., Charge transport in chemically doped 2D graphene, Phys Rev Lett, 101 (3), 036808, 2008
  9. Wang X., Ouyang Y., Li X., Wang H., Guo J., Dai H., Room-temperature all-semiconducting sub-10-nm graphene nanoribbon field-effect transistors, Phys Rev Lett, 100 (20), 206803, 2008
  10. Hashmi A., Farooq U., Hong J., Graphene/phosphorene bilayer: High electron speed, optical property and semiconductor-metal transition with electric field, Curr Appl Phys, 16 (3), 318-323, 2016
  11. Gao N., Li J.C., Jiang Q., Tunable band gaps in silicene–MoS2 heterobilayers, Phys Chem Chem Phys, 16 (23), 11673, 2014
  12. You B., Wang X., Zheng Z., Mi W., Black phosphorene/monolayer transition-metal dichalcogenides as two dimensional van der Waals heterostructures: a first-principles study, Phys Chem Chem Phys, 18 (10), 7381, 2016
  13. Medvedyeva M.V., Blanter Y.M., Piezoconductivity of gated suspended graphene, Phys Rev B, 83, 045426, 2011
  14. Ma Y., Dai Y., Guo M., Niu C., Zhu Y., Huang B., Evidence of the existence of magnetism in pristine VX2 monolayers (X = S, Se) and their strain-induced tunable magnetic properties, ACS Nano, 6 (2), 1695-1701, 2012
  15. Zhou Q., Wu M., Zhang M., Xu G., Yao B., Li C., Shi G., Graphene-based electrochemical capacitors with integrated high-performance, Mater Toda