以分子動力學分析Si/Ge核-殼奈米線之機械性質

Translated title of the thesis: A Study on Mechanical Behaviors of Si/Ge core-shell nanowires by Molecular Dynamics Simulation
  • 林 郁珊

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本研究重點在於探討矽鍺核-殼奈米線在微奈米尺度下的力學及材料特性。在模擬??方法上，使用分子動?學法與Tersoff勢能函數作為理論基礎，並配合開放式軟體LAMMPS做為工具，分析在不同結構、方向、長度、溫度、厚度等條件下之矽鍺核-殼奈米線受單軸拉伸，材料的滑移系統、強度、應力分佈以及奈米線在拉伸的斷裂過程。其結果顯示不同方向的單晶矽、單晶鍺、矽-核/鍺-殼或鍺-核/矽-殼奈米線中，楊氏模數及極限強度的大小為(111)＞(110)＞(100)。而在(111)方向中，楊氏模數的大小為矽-核/鍺-殼＞單晶矽＞單晶鍺＞鍺-核/矽-殼奈米線，其值分別為153 42、128 63、117 93及115 68 GPa。極限強度會隨溫度降低、應變率增加以及長度增加而升高。而在相同截面積下，矽-核 /鍺-殼奈米線的拉伸強度會比鍺-核 /矽-殼奈米線來的高。此外，在奈米線拉伸過程中，可以觀察出無論是矽-核/鍺-殼或鍺-核/矽-殼結構，差排及錯位皆由最外層開始發生，且慢慢往內部移動。
Date of Award2015 Aug 12
Original languageChinese
SupervisorTei-Chen Chen (Supervisor)

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