Ultrahigh Strength and Plasticity Mechanisms of Si and SiC Nanoparticles Revealed by First-Principles Molecular Dynamics

材料科学 纳米颗粒 分子动力学 可塑性 位错 纳米 软化 化学物理 压缩(物理) 纳米技术 相(物质) 纳米尺度 产量(工程) 复合材料 物理 计算化学 冶金 化学 量子力学
作者
Laurent Pizzagalli,Julien Godet
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:131 (23) 被引量:2
标识
DOI:10.1103/physrevlett.131.236201
摘要

It is now well established that materials are stronger when their dimensions are reduced to the submicron scale. However, what happens at dimensions such as a few tens of nanometers or lower remains largely unknown, with conflicting reports on strength or plasticity mechanisms. Here, we combined first-principles molecular dynamics and classical force fields to investigate the mechanical properties of 1-2 nm Si and SiC nanoparticles. These compression simulations unambiguously reveal that the strength continues to increase down to such sizes, and that in these systems the theoretical bulk strength can be reached or even exceeded in some cases. Most of the nanoparticles yield by amorphization at strains greater than 20%, with no evidence of the β-tin phase for Si. Original and unexpected mechanisms are also identified, such as the homogeneous formation of a dislocation loop embryo for the ⟨111⟩ compression of SiC nanoparticles, and an elastic softening for the ⟨001⟩ compression of Si nanoparticles.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
桃洛璟完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
乐乐应助无情夏槐采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
wsl完成签到,获得积分10
5秒前
zhouyan完成签到,获得积分10
6秒前
酷炫的真完成签到,获得积分20
6秒前
QAQSS发布了新的文献求助20
7秒前
wer发布了新的文献求助10
8秒前
解惑完成签到,获得积分10
8秒前
感觉发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
希哩哩完成签到 ,获得积分10
12秒前
繁荣的凡完成签到 ,获得积分10
12秒前
枯萎的蓝天完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
俺村俺最牛完成签到 ,获得积分10
16秒前
俏皮白云完成签到 ,获得积分10
17秒前
无情夏槐发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
19秒前
隐形曼青应助fffffffq采纳,获得10
19秒前
wer完成签到,获得积分10
19秒前
xixixixi完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
20秒前
Lisa发布了新的文献求助10
20秒前
稻草人完成签到,获得积分10
21秒前
sooo完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
充电宝应助田柾国采纳,获得30
23秒前
机灵的大白菜完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
nicholas发布了新的文献求助10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
A complete Carnosaur Skeleton From Zigong, Sichuan- Yangchuanosaurus Hepingensis 四川自贡一完整肉食龙化石-和平永川龙 600
Elle ou lui ? Histoire des transsexuels en France 500
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5317367
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4459844
关于积分的说明 13876619
捐赠科研通 4349993
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2389069
邀请新用户注册赠送积分活动 1383256
关于科研通互助平台的介绍 1352647