QUÁ TRÌNH CHUYỂN PHA PHI CÂN BẰNG CỦA VẬT LIỆU HAI CHIỀU PENTA-GRAPHENE
Tập 130 Số 1C (2021), Nghiên cứu
Tập 130 Số 1C (2021)

QUÁ TRÌNH CHUYỂN PHA PHI CÂN BẰNG CỦA VẬT LIỆU HAI CHIỀU PENTA-GRAPHENE

Nghiên cứu
https://doi.org/10.26459/hueunijns.v130i1C.6296
Đã xuất bản 2021-09-30
Nguyễn Thị Bảo Trang
Khoa Khoa Học Tự Nhiên, Trường Đại học Cần Thơ, Đường 3/2, Ninh Kiều, Cần Thơ, Việt Nam
Lê Hoàng Nhân
Khoa Khoa Học Tự Nhiên, Trường Đại học Cần Thơ, Đường 3/2, Ninh Kiều, Cần Thơ, Việt Nam
Trương Quốc Tuấn
Khoa Khoa Học Tự Nhiên, Trường Đại học Cần Thơ, Đường 3/2, Ninh Kiều, Cần Thơ, Việt Nam
Nguyễn Trúc Anh
Khoa Khoa Học Cơ Bản, Trường Đại học Kỹ thuật – Công nghệ Cần Thơ, 256 Nguyễn Văn Cừ, Ninh Kiều, Cần Thơ, Việt Nam
Đặng Minh Triết*
Khoa Sư Phạm, Trường Đại học Cần Thơ, Đường 3/2, Ninh Kiều, Cần Thơ, Việt Nam
PDF

Từ khóa

Graphene
Penta-graphene
chuyển pha phi cân bằng
mô phỏng động học phân tử Graphene
Penta-graphene
non-equilibrium phase transition
molecular dynamic simulations

Cách trích dẫn

1.
Nguyễn NTBT, Lê HN, Trương QT, Nguyễn TA, Đặng MT. QUÁ TRÌNH CHUYỂN PHA PHI CÂN BẰNG CỦA VẬT LIỆU HAI CHIỀU PENTA-GRAPHENE. hueuni-jns [Internet]. 30 Tháng Chín 2021 [cited 22 Tháng Bảy 2024];130(1C):139-47. Available at: https://jos.hueuni.edu.vn/index.php/hujos-ns/article/view/6296
##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.acm-sig-proceedings## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.acs-nano## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.apa## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.associacao-brasileira-de-normas-tecnicas## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.chicago-author-date## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.harvard-cite-them-right## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.ieee## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.modern-language-association## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.turabian-fullnote-bibliography## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.style.vancouver##

Tải trích dẫn

##plugins.generic.citationStyleLanguage.download.ris## ##plugins.generic.citationStyleLanguage.download.bibtex##
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC

Tóm tắt

Graphene đã được chứng minh là vật liệu mang tính đột phá cho ngành vật liệu bán dẫn. Tuy nhiên, với độ rộng vùng cấm gần như bằng không, graphene có những hạn chế nhất định khi được ứng dụng để chế tạo linh kiện điện tử. Các nghiên cứu gần đây cho thấy penta-graphene với độ rộng vùng cấm 2,2–4,3 eV và độ bền cơ – nhiệt cao có thể dung hòa nhược điểm của graphene. Tuy nhiên, khi bị nung nóng, penta-graphene có thể chuyển từ cấu trúc vòng 5 điển hình sang cấu trúc vòng 6 của graphene, nhưng điều kiện cụ thể để quá trình chuyển pha này hình thành vẫn chưa được nghiên cứu chi tiết. Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu sự ảnh hưởng của tốc độ nung đến tính chất nhiệt động phi cân bằng của penta-graphene bằng phương pháp mô phỏng động học phân tử. Ở tốc độ nung lớn, penta-graphene sẽ dần chuyển sang graphene mà không có điểm chuyển pha rõ nét. Tuy nhiên, nếu penta-graphene được nung rất chậm, quá trình chuyển pha từ penta-graphene sang graphene là quá trình chuyển pha loại I với sự gián đoạn của thông số nhiệt động tại điểm chuyển pha. Kết quả này sẽ góp phần bổ sung các thông số kỹ thuật quan trọng trong việc ứng dụng vật liệu penta-graphene để chế tạo các linh kiện quang – điện tử trong tương lai.

https://doi.org/10.26459/hueunijns.v130i1C.6296
PDF

Tài liệu tham khảo

  1. Allen MJ, Tung VC, Kaner RB. Honeycomb carbon: A review of graphene. Chemical Reviews. 2009;110(1):132-145. DOI: https://doi.org/10.1021/cr900070d
  2. Novoselov KS. Electric field effect in atomically thin carbon films. Science. 2004;306(5696):666-669. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1102896
  3. Zhang S, Zhou J, Wang Q, Chen X, Kawazoe Y, Jena P. Penta-graphene: A new carbon allotrope. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2015;112(8):2372-2377. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1416591112
  4. Einollahzadeh H, Fazeli SM, Dariani RS. Studying the electronic and phononic structure of penta-graphane. Science and Technology of Advanced Materials. 2016;17(1):610-617. DOI: https://doi.org/10.1080/14686996.2016.1219970
  5. Santos RMD, Sousa LED, Galvão DS, Ribeiro LA. Tuning Penta-Graphene Electronic Properties Through Engineered Line Defects. Scientific Reports. 2020;10(1). DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-020-64791-x
  6. Mi TY, Triet DM, Tien NT. Adsorption of gas molecules on penta-graphene nanoribbon and its implication for nanoscale gas sensor. Physics Open. 2020;2:100014. DOI: https://doi.org/10.1016/j.physo.2020.100014
  7. Tersoff J. Modeling solid-state chemistry: Interatomic potentials for multicomponent systems. Physical Review B. 1989;39(8):5566-8. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.39.5566
  8. Ewels CP, Rocquefelte X, Kroto HW, Rayson MJ, Briddon PR, Heggie MI. Predicting experimentally stable allotropes: Instability of penta-graphene. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2015;112(51):15609-15612. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1520402112
  9. Chikkadi V, Miedema DM, Dang MT, Nienhuis B, Schall P. Shear banding of colloidal glasses: Observation of a dynamic first-order transition. Physical Review Letters. 2014;113(20):1-5. DOI: https://doi.org/10.1103/physrevlett.113.208301
  10. Denisov DV, Dang MT, Struth B, Zaccone A, Wegdam GH, Schall P. Sharp symmetry-change marks the mechanical failure transition of glasses. Scientific Reports. 2015;5(1). DOI: https://doi.org/10.1038/srep1435
  11. Denisov D, Dang MT, Struth B, Wegdam G, Schall P. Resolving structural modifications of colloidal glasses by combining x-ray scattering and rheology. Scientific Reports. 2013;3(1). DOI: https://doi.org/10.1038/srep01631
  12. Cranford SW. When is 6 less than 5? Penta- to hexa-graphene transition. Carbon. 2016;96:421-428. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2015.09.092
  13. Plimpton S. Fast Parallel Algorithms for Short-Range Molecular Dynamics. Journal of Computational Physics. 1995 03;117(1):1-19. DOI: https://doi.org/10.1006/jcph.1995.1039
  14. Fan X, Pan D, Li M. Rethinking Lindemann criterion: A molecular dynamics simulation of surface mediated melting. Acta Materialia. 2020;193:280-290. DOI: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2020.05.013
  15. Vopson MM, Rogers N, Hepburn I. The generalized Lindemann melting coefficient. Solid State Communications. 2020;318:113977. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssc.2020.113977
  16. Wu X, Varshney V, Lee J, Zhang T, Wohlwend JL, Roy AK, et al. Hydrogenation of penta-graphene leads to unexpected large improvement in thermal conductivity. Nano Letters. 2016;16(6):3925-3935. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.6b01536
  17. Seol JH, Jo I, Moore AL, Lindsay L, Aitken ZH, Pettes MT, et al. Two-dimensional phonon transport in supported graphene. Science. 2010;328(5975):213-216. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1184014
  18. Xu W, Zhang G, Li B. Thermal conductivity of penta-graphene from molecular dynamics study. The Journal of Chemical Physics. 2015 Oct 21;143(15):154703. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4933311
  19. Pop E, Varshney V, Roy AK. Thermal properties of graphene: Fundamentals and applications. MRS Bulletin. 2012;37(12):1273-1281. DOI: https://doi.org/10.1557/mrs.2012.203
  20. Le Roux S, Jund P. Ring statistics analysis of topological networks: New approach and application to amorphous GeS2 and SiO2 systems. Computational Materials Science. 2010;49(1):70-83. DOI: https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2010.04.023
  21. Guttman L. Ring structure of the crystalline and amorphous forms of silicon dioxide. Journal of Non-Crystalline Solids. 1990;116(2-3):145-147. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-3093(90)90686-g
  22. Le Roux S, Petkov V. ISAACS-interactive structure analysis of amorphous and crystalline systems. Journal of Applied Crystallography. 2010;43(1):181-185. DOI https://doi.org/10.1107/s0021889809051929
Creative Commons License

công trình này được cấp phép theo Creative Commons Ghi công-Chia sẻ tương tự 4.0 License International .

Bản quyền (c) 2021 Array