Исследованы новые свойств углеродных алмазоподобных фаз

Аспирантом Рысаевой Л.Х. и ведущим научным сотрудником Баимовой Ю.А. совместно с коллегами из Института проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН Лисовенко Д.С. и Городцовым В.А. исследованы новые свойства углеродных алмазоподобных фаз на основе листов графена. На основе исследований, проведенных методом молекулярной динамики, показано, что устойчивые углеродные алмазоподобные фазы являются устойчивыми и могут демонстрировать необычные механические свойства.

В статье, опубликованной в журнале  1-го квартиля (Leysan Kh.Rysaeva, Dmitry S.Lisovenko, Valentin A.Gorodtsov, Julia A.Baimova.  Stability, elastic properties and deformation behavior of graphene-based diamond-like phases // Computational Materials Science (Available online 18 November 2019, 109355. DOI: https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2019.109355), представлены результаты, демонстрирующие ауксетическое поведение одной из исследованных структур. Ранее механические характеристики и модули упругости данных углеродных алмазоподобных фаз не были исследованы.

Авторами рассматриваются два важных критерия для изучения устойчивости структуры, которые после релаксации и упругого деформирования структур позволяют получить несколько устойчивых углеродных алмазоподобных фаз. Третьим критерием является хорошо известный критерий термодинамической устойчивости. Авторами получен и проанализирован полный спектр технических коэффициентов упругости – коэффициент Пуассона, модуль Юнга, модуль сдвига и объемный модуль, а также исследовано деформационное поведение устойчивых фаз. Модуль Юнга, измеренный в линейно-упругом режиме, в зависимости от направления растяжения фазы может отличаться в два-три раза. Модуль сдвига также зависит от ориентации и для некоторых направлений изменяется в два раза. В неупругом режиме стабильные алмазоподобные фазы можно растянуть до больших деформаций около 12% и сжать до 10%. Основным механизмом неупругой деформации является растяжение ковалентных связей и валентных углов.