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Atomistic Simulations on the Tensile Deformation Behaviors of Three‐Dimensional Graphene (Phys. Status Solidi B 7/2018)

Liu, Yang    (Jiangsu Electric Power Company Research Institute, Nanjing 211103, P.R. Chin  ); Liu, Jianjun    (Jiangsu Electric Power Company Research Institute, Nanjing 211103, P.R. Chin  ); Yue, Shaofeng    (Department of Astronautical Science and Mechanics, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, P.R. Chin  ); Zhao, Junqing    (Department of Astronautical Science and Mechanics, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, P.R. Chin  ); Ouyang, Bin    (National Center for Supercomputing Applications, University of Illinois at Urbana‐Champaign, Urbana, IL 61801, US  ); Jing, Yuhang    (Department of Astronautical Science and Mechanics, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, P.R. Chin  );
  • 초록  

    Systems of three‐dimensional (3D) graphene are constructed where every three graphene sheets are linked together through sp 2 bonding at an angle of 120° between two sheets. Yuhang Jing and co‐workers (article no. 1700680 ) have used molecular dynamics simulations to investigate the mechanical properties of 3D graphene under tensile loading. The tensile behavior of 3D graphene exhibits a size dependence along both armchair and zigzag directions. By analyzing the atomic von Mises stress and structural evolution, compared to the 3D graphene with smaller in‐plane cell size, the larger 3D graphene exhibits two typical deformation events: transverse structural shrinkage and axial elastic deformation. Effects of temperature, strain rate, and thickness of 3D graphene on the tensile behavior are obtained. The results in this work suggest that 3D graphene with higher stretchability, tunable by the in‐plane cell size, could be promising multifunctional materials for many engineering applications.


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