Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
5
1
gregorian
2014
8
1
14
5
online
1
fulltext
fa
مطالعه خواص مکانیکی نانوصفحهی تکلایهی تنگستن دی سولفید
Studying the mechanical properties of monolayer tungsten disulfide (WS2) nanosheets
از آنجایی که کالگوژن‎های عناصر واسطه‎، نانوموادی مقاوم برای تحمل کرنش‎های بزرگ بدون شکست هستند؛ کاربرد آنها در نانوابزارهای انعطاف‎پذیر الکترونیکی جدید بسیار مورد توجه است. تنگستن دی سولفید یکی از نانوساختارهای متعلق به این دسته از نانومواد است که خواص الکتریکی، اپتیکی و سنسوری خاصی دارد و به علت داشتن ساختار غیر صفحه ای، پاسخ‎های جالبی تحت کرنش‎های صفحه‎ای مختلف از خود نشان می‎دهد. در این مقاله خواص مکانیکی نانو‎ساختار تک لایه‎ی تنگستن دی سولفید مثل مدول یانگ، مدول بالک، مدول برشی و نسبت پواسون، با استفاده از نظریه‎ی تابعیت چگالی، و بر اساس تقریب گرادیان موضعی یا عمومی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‎دهند که مقدار خواص الاستیک نانوساختار تنگستن دی سولفید، کمتر از مقدار خواص نانوصفحات گرافن و برن‎نیتراید می‎باشد، اما نسبت پواسون آن از دو نانوصفحه‎ی گرافن و برن‎نیتراید بیشتر است. مشاهده می‎شود که به دلیل ساختار ویژه‎ی تنگستن دی سولفید، ضخامت این نانوصفحه (فاصله‎ی بین دو اتم گوگرد-گوگرد)، طول پیوند تنگستن-گوگرد و زاویه‎ی گوگرد- تنگستن- گوگرد تحت انواع کرنش‎های مختلف تغییر می‎کنند. همچنین، در حالت کرنش دومحوره، میزان تغییرات سه پارامتر طول پیوندی، ضخامت و زاویه‎ی خمشی نسبت به حالت‎های کرنش تک‎محوره و برشی بیشتر است.
Forasmuch as, transition metal dichalcogenides (TMDs) are robust nanomaterials to sustain large strains without fracture, their application in new pliable electronic nanodevices is so appealing. Of these nanomaterials is tungsten disulfide which has specific electrical, optical and sensor properties; and due to possessing a non-planar structure, shows interesting responses under different plane strains. This investigation explores the mechanical properties of a monolayer tungsten disulfide (WS2) such as Young's modulus, bulk modulus, shear modulus and Poisson's ratio by applying the density functional theory (DFT) calculations based on the generalized gradient approximation (GGA). The results demonstrate that elastic properties of WS2 are less than those of graphene and its analogous inorganic hexagonal boron-nitride (h-BN) nanosheets. Unlikely, Poisson's ratio is calculated higher than that of graphene and h-BN nanosheets. It is observed that, due to the special structure of WS2, the thickness of nanosheet (distance between S-S atoms), bond length of W-S and the angle S-W-S change under different kinds of strains. Also, in the case of biaxial strain, the amount of variations in bond length, thickness and bending angle is higher than that in the cases of uniaxial and shear strain.
تعیین خواص مکانیکی,تنگستن دی سولفید,نظریهی تابعیت چگالی
Determination of mechanical properties,Tungsten disulfide,Density functional theory
11
14
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-3847&slc_lang=fa&sid=15
Sina
Malakpour
سینا
ملک پور
100319475328460051976
100319475328460051976
No
دانشگاه گیلان
Reza
Ansari
رضا
انصاری خلخالی
100319475328460051975
100319475328460051975
Yes
استادیار دانشگاه گیلان
Mansour
Darvizeh
منصور
درویزه
100319475328460051986
100319475328460051986
No
دانشگاه گیلان
Mostafa
Sadeghi
مصطفی
صادقی
100319475328460051974
100319475328460051974
No
دانشگاه گیلان