WC-Co硬质合金表面石墨烯沉积生长分子动力学仿真研究 |
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作者姓名: | 丁业章 叶寅 李多生 徐锋 朗文昌 刘俊红 温鑫 |
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作者单位: | 1. 南昌航空大学材料科学与工程学院;2. 南京航空航天大学机电学院;3. 苏州艾钛科纳米科技有限公司 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(批准号:51562027,12062016,51975287); |
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摘 要: | 对碳原子在硬质合金(WC-Co)表面的自组装及石墨烯生长过程进行了分子动力学模拟.揭示石墨烯生长中的碳原子沉积、不同长度碳链形成,以及碳链向多边形转变和石墨烯缺陷愈合及自修复过程.研究温度和碳沉积速率对高质量石墨烯生长的影响.模拟结果发现,低温生长的石墨烯缺陷较多,质量较低;高温有助于石墨烯生长,但是高温会对基底造成损伤,使生长的石墨烯表面平整度降低.较高的沉积速率,获得较高的石墨烯形核率,分布较为均匀,但是存在较多的缺陷,而低的沉积速率有助于碳原子的迁移,导致碳原子出现团聚,降低石墨烯质量.因此,选择合适的沉积温度和沉积速率有助于生长高质量石墨烯.仿真优化参数即沉积温度为1300 K,沉积速率为10 ps/C时,生长的石墨烯表面平整度较高(RMS=1.615),且保持着数目较多的基本单元(N=71),质量较好.
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关 键 词: | 分子动力学 石墨烯 硬质合金 沉积速率 |
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