збірник наукових праць наносистеми, наноматеріали, нанотехнології 2023, том 21, випуск 1
English Українська
Отримати статтю →
Том рік сторінка
Випуски PACS Передплатникам Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2023

 / 

том 21 / 

випуск 1

 


Завантажити повну версію статті (в PDF форматі)

С. О. Котречко, Є. В. Коливошко, А. М. Тимошевський, Н. М. Стеценко, О. В. Овсянніков
Атомістика впливу силового поля на довговічність карбін-графенових наноелементів та аналогічних двовимірних наноструктур
0009–0031 (2023)

PACS numbers: 34.20.Cf, 36.40.Qv, 61.46.-w, 62.23.-c, 62.25.-g, 63.22.Kn, 81.05.U-

Розглянуто атомні механізми флюктуаційно-індукованого розриву контактних зв’язків у карбін-графенових наноелементів в умовах дії силового поля. Встановлено наявність двох складових ефекту впливу силового поля на довговічність карбін-графенових наноелементів та аналогічних двовимірних наноструктур, а саме, (і) пониження висоти енергетичного бар’єру під дією сили та (іі) зменшення енергетичних витрат на розрив зв’язку за рахунок вивільнення накопиченої в наноелементі енергії пружніх деформацій. На прикладі карбін-графенового наноелементу показано, що вплив силового поля може спричиняти падіння довговічности на десятки порядків. Це є проявом синергії впливів температури та силового поля на стабільність і довговічність наноструктур. Одержано наближені аналітичні залежності, які уможливлюють із достатньою точністю прогнозувати довговічність таких двовимірних наноструктур, зокрема елементів стрейнтроніки. В теоретичному плані запропонований підхід можна розглядати як узагальнення Арреніюсової теорії реакцій на випадок дії силового поля.

Keywords: карбін, карбін-графенові наноелементи, низьковимірна наноструктура, міцність, довговічність, Арреніюсова теорія.


References
  1. S. Arrhenius, Z. Phys. Chem., 4U, No. 1: 96 (1889a) (in German); https://doi.org/10.1515/zpch-1889-0408
  2. H. A. Kramers, Physica, 7, No. 4: 284 (1940); https://doi.org/10.1016/S0031-8914(40)90098-2
  3. Z. Z. Lin, W. F. Yu, Y. Wang, and X. J. Ning, Europhys. Lett., 94: 40002 (2011); https://doi.org/10.1209/0295-5075/94/40002
  4. Z. Z. Lin and X. Chen, Europhys. Lett., 101: 48002 (2013); https://doi.org/10.1209/0295-5075/101/48002
  5. V. M. Pereira and A. C. Neto, Phys. Rev. Lett., 103: 046801 (2009); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.103.046801
  6. D. Zhan, J. Yan, L. Lai, Z. Ni, L. Liu, and Z. Shen, Adv. Mater., 24: 4055 (2012); https://doi.org/10.1002/adma.201200011
  7. G. G. Naumis and P. Roman-Taboada, Phys. Rev. B, 89: 241404 (2014); https://doi.org/10.1103/PhysR evB.89.241404
  8. S. N. Zhurkov, Int. J. Fract. Mech., 1: 311 (1965); https://doi.org/10.1007/BF03545562
  9. T. Zhu, J. Li, A. Samanta, A. Leach, and A. K. Gall, Phys. Rev. Lett., 100: 025502 (2008); https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100. 025502
  10. X. Yang, Y. Huang, B. Cao, and A. C. To, Physica E, 93: 124 (2017); https://doi.org/10.1016/j.physe.2017.06.006
  11. T. Dumitrica, M. Hua, and B. I. Yakobson, P. Natl. Acad. Sci. USA, 103, No. 16: 6105 (2006); https://doi.org/10.1073/pnas.0600945103
  12. A. I. Slutsker, Phys. Solid State, 46: 1658 (2004); https://doi.org/10.1134/1.1799183
  13. S. Kotrechko, A. Timoshevskii, E. Kolyvoshko, Yu. Matviychuk, and N.Stetsenko, Nanoscale. Res. Lett., 12: 327 (2017); https://doi.org/10.1186/s11671-017-2099-4
  14. S. Kotrechko, A. Timoshevskii, E. Kolyvoshko, Yu. Matviychuk, N.Stetsenko, and B. Zhang, Eur. Phys. J. Plus., 134: 182 (2019); https://doi.org/10.1140/epjp/i2019-12611-5
  15. S. Kotrechko, A. Timoshevskii, E. Kolyvoshko, Y. Matviychuk, andN. Stetsenko, Procedia. Struct. Integr., 28: 116 (2020); https://doi.org/10.1016/j.prostr.2020.10.015
  16. A. Timoshevskii, S. Kotrechko, and Yu. Matviychuk, Comput. Mater. Sci., 128, No. 15: 223 (2017); https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2016.11.037
Creative Commons License
Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
©2003—2023 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины.
Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача