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《西北大学》 2017年
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准一维纳米材料力学和磁性质模拟研究

刘文浩  
【摘要】:纳米金属材料出现于20世纪80年代中期,从此关于纳米材料的研究一直是一个非常火热的话题。直到在科技飞速发展的今天,纳米材料由于具有优越奇特的力、电、热、光等特性即将成为21世纪最具前途的新型材料。然而,随着纳米材料尺寸的逐渐减小,实验方法遇到了时间和空间条件的限制。随着计算机技术的快速发展,计算机模拟研究材料特性的方法得以广泛的应用,并且可以从根本上突破空间和时间条件的限制。本文对纳米材料的力学和磁学性能的研究可以分为两部分内容。第一部分,我们用第一性原理计算的方法对具有AB双格子特征的硅烯纳米带的磁性进行了研究。我们发现,AB格子具有由平移对称性保证(即要求同一子格点上有相同的状态)的一种潜在的磁有序。同时这种序可以分别被sp2-σ和pz-π两个子空间中的波函数同时实现,而两个子空间中同时实现的作用相互抵消而无法再完美经各种体现这种有序性。只有打破这种对称性,例如通过引进边缘,再加上边缘修饰,才能体现和控制这种磁序。在这种基础上,我们通过边缘修饰在ZSiNR和ASiNR上都实现了 FM基态。我们的工作将加深人们对二维材料的磁性质的理解,进一步帮助设计新的磁性纳米器件。第二部分,我们用分子动力学的方法对铜、银[100]晶向的纳米线进行单轴对称拉伸断裂的测试。计算结果表明,对于相同的条件单次的拉伸断裂位置并不确定,但是多次重复试验的结果却呈现出一定的规律。我们找到了这种规律并且从应力波传播和叠加的角度解释了它的机理。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB383.1;TB301

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