A kinematic study of energy barriers for crack formation in graphene tilt boundaries
Notice bibliographique
Résumé
Recent experimental studies have observed a surprisingly wide range of strengths in polycrystalline graphene. Previous computational investigations of graphene tilt boundaries have highlighted the role of interfacial topology in determining mechanical properties. However, a rigorous characterization of deformation energy barriers is lacking, which precludes direct comparison to the available experimental data. In the current study, molecular dynamics tensile simulations are performed to quantify kinematic effects on failure initiation in a wide range of graphene tilt boundaries. Specifically, the process of crack formation is investigated to provide a conservative estimate of strength at experimental loading rates. Contrary to previous studies, significant strain rate sensitivity is observed, resulting in reductions of crack formation stresses on the order of 7% to 33%. Energy barriers for crack formation are calculated in the range of 0.58 to 2.07 eV based on an Arrhenius relation that is fit to the collected simulation data. Physically, the magnitude of energy barriers in graphene tilt boundaries is found to be linearly correlated to the pre-stress in the critical bonds. Predictions reported in the present study provide a possible explanation for the wide range of strengths experimentally observed in polycrystalline graphene and greatly improve upon current theoretical estimates.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».