基于分子動(dòng)力學(xué)的硅納米線拉伸模擬.pdf

1、硅納米線具有非常好的半導(dǎo)體穩(wěn)定性、電子傳輸特性和較低的場發(fā)射開啟電壓，在納米器件中的應(yīng)用潛力非常大。硅納米線的實(shí)驗(yàn)研究受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，因而計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬成為研究納米線材料物理與力學(xué)性能的重要方法。
　　 納米線的計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬常采用分子動(dòng)力學(xué)方法，即利用經(jīng)典力學(xué)原理對原子體系進(jìn)行模擬。首先采用分子動(dòng)力學(xué)研究了硅納米線的力學(xué)性能，得到其應(yīng)力-應(yīng)變曲線，由應(yīng)力-應(yīng)變曲線可知，硅納米線無明顯的塑性流動(dòng)，但在拉伸過程中會(huì)出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象

2、；研究了無缺陷和有缺陷的硅納米線的力學(xué)性能，在硅納米線具有缺陷時(shí)，其強(qiáng)度會(huì)大大減小，且斷裂位置通常在缺陷處；研究了不同截面尺寸硅納米線的力學(xué)性能，研究表明：當(dāng)截面尺寸增大時(shí)，硅納米線的最大應(yīng)力和應(yīng)變同時(shí)增大。然后研究了溫度和應(yīng)變率對硅納米線力學(xué)性能的影響，研究表明：溫度升高時(shí)硅納米線的最大應(yīng)力和應(yīng)變會(huì)隨著減小，當(dāng)溫度增大至1000K時(shí)，硅納米線呈現(xiàn)出熔融狀態(tài)，失去承載能力；同時(shí)，應(yīng)變率越大，硅納米線的最大應(yīng)力和應(yīng)變也越大。最后研究了缺陷