Large-Scale Density Functional Theory Investigation of Failure Modes in ZnO Nanowires
Notice bibliographique
Résumé
Electromechanical and photonic properties of semiconducting nanowires depend on their strain states and are limited by their extent of deformation. A fundamental understanding of the mechanical response of individual nanowires is therefore essential to assess system reliability and to define the design space of future nanowire-based devices. Here we perform a large-scale density functional theory (DFT) investigation of failure modes in zinc oxide (ZnO) nanowires. Nanowires as large as 3.6 nm in diameter with 864 atoms were investigated. The study reveals that pristine nanowires can be elastically deformed to strains as high as 20%, prior to a phase transition leading to fracture. The current study suggests that the phase transition predicted at approximately 10% strain in pristine nanowires by the Buckingham pairwise potential (BP) is an artifact of approximations inherent in the BP. Instead, DFT-based energy barrier calculations suggest that defects may trigger heterogeneous phase transition leading to failure. Thus, the difference previously reported between in situ electron microscopy tensile experiments (brittle fracture) and atomistic simulations (phase transition and secondary loading) (Agrawal, R.; Peng, B.; Espinosa, H. D. Nano Lett. 2009, 9 (12), 4177-2183) is elucidated.
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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 ».