基于分子尺度计算方法的单层二硫化钼力学性质研究

发布时间：2021-08-28 22:58

　　作为一种新型的二维纳米尺度材料,单层二硫化钼以其特殊的能带结构和优良的半导体性质在微纳尺度电子元器件中有着广阔的应用前景。一般来说,电子元器件的结构设计是影响其在实际应用中的功能性、服役寿命等行为的关键因素,而这种设计的合理性和可靠性往往是基于对材料的力学性质的准确认识和理解实现的。因此,开展单层二硫化钼力学性质的研究,对相关微纳尺度电子元器件的设计和制备具有重要的科学意义和应用价值。本学位论文基于分子尺度的计算方法,分别考察了有限尺寸的单层二硫化钼在拉伸和剪切作用下的力学性质,并揭示了力学性质随特征尺寸的变化规律。首先,基于分子力学方法解析地描述了单层二硫化钼在单向拉伸载荷作用下的力学行为,构建了相应的分子力学理论模型,获得了弹性模量和泊松比随特征尺寸变化的解析表达式。同时,基于分子动力学方法进行了单向拉伸的数值模拟,验证了所构建理论模型的合理性与正确性。计算结果表明:当单层二硫化钼的特征尺寸较小时,其力学性质（弹性模量和泊松比）呈现出明显的各向异性;随着特征尺寸的变化,沿一个方向特征尺寸的增加能够有效地增强相应方向的弹性模量,而对另一方向却起到了弱化作用;泊松比则随着特征尺寸的增加... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1.绪论
    1.1 纳米科技与纳米材料概述
    1.2 纳米材料力学性质的研究
    1.3 二维纳米尺度材料简介
    1.4 二硫化钼的分子结构与性质
    1.5 本文的选题背景及研究内容
2.力学行为分析的分子尺度计算方法
    2.1 引言
    2.2 分子力学方法
        2.2.1 基本思想
        2.2.2 分子力场的概念及普遍特征
        2.2.3 分子力学的计算思路
    2.3 分子动力学方法
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 时间积分算法及时间步长
        2.3.3 势能函数
        2.3.4 边界条件
        2.3.5 系综
    2.4 本章小结
3.单层二硫化钼的拉伸力学性能研究
    3.1 拉伸行为的分子力学理论模型
        3.1.1 四个相对独立变量模型
        3.1.2 弹性模量和泊松比
    3.2 拉伸行为的分子动力学数值模拟
        3.2.1 单层二硫化钼结构模型的建立
        3.2.2 模拟细节与参数设定
    3.3 结果分析
    3.4 本章小节
4.单层二硫化钼的剪切力学性能研究
    4.1 剪切行为的分子力学理论模型
        4.1.1 六个相对独立变量模型
        4.1.2 剪切模量
    4.2 剪切行为的分子动力学数值模拟
        4.2.1 模拟细节及参数设置
        4.2.2 数据后处理
    4.3 结果分析
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3369388