On the validity range of strain-gradient elasticity: a mixed static-dynamic identification procedure
已知波在结构化材料或具有微结构的材料中的传播取决于波长与微结构的特征尺寸之间的比率。实际上,当该比率减小时(即,当波长接近该特征尺寸时),诸如相位和群速度的重要量显著地偏离其低频/长波长值。这种众所周知的现象被称为波的色散。这项工作的目的是表明,应变梯度弹性可以用来定量描述的微结构固体的行为,并且该模型的有效域(在频率和波长方面)是足够大的,是有用的在实际应用中。为此,整体连续的参数被确定为一个周期性的结构化材料,和瞬态问题的结果进行比较,从有限元全场计算的真实几何形状。将使用应变梯度弹性连续体的整体描述的质量与使用柯西连续体的经典均匀化过程进行比较。扩展模型的弹性提供了一个很好的近似的真正的解决方案在更宽的频率范围内。
2017-07-21 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Partial Complementary Energy Densities, Their Variational Principles and Applications in Elasticity
本文通过偏Legendre变换引入偏余能密度,提出基于该密度的混合变分原理,并证明其在推导弹性板和杆的一、二维理论中具有重要应用价值。
2024-09-26 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Non-singular dislocation continuum theories: Strain gradient elasticity versus Peierls-Nabarro model
研究了非奇异位错连续体理论。比较了Peierls-Nabarro位错和直位错在应变梯度弹性中的差别。对两种模型的非奇异位移场、非奇异应力、塑性变形和位错核形状进行了分析和比较。本研究的主要结论是,由于它们的特性,非奇异位移场,非奇异应力和位错核形状的螺和刃位错的应变梯度弹性框架中获得的比Peierls-Nabarro模型的相应领域更现实和物理。位错的应变梯度弹性是一种连续位错理论,它包括位错核内的弱非局域性,并预测位错核的大小和形状。应变梯度弹性位错模型中的位错核比Peierls-Nabarro模型中的位错核窄,且在二维上分布更均匀。分析表明,应变梯度弹性的非奇异位错场是模拟位错核结构的合适场。
2018-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Self-consistent assessments for the effective properties of two-phase composites within strain gradient elasticity
提出了基于Mindlin-Toupin应变梯度弹性理论的两相复合材料二阶均匀化分析方法。采用直接法和自洽近似将均匀化问题归结为在给定的二次边界条件下确定夹杂内部的平均Cauchy应力、双应力和Cauchy应力的静力矩的问题。夹杂物的椭球形状和正交各向异性相的属性被假定。提出了一种线性本征应变的扩展等效夹杂方法,推导了类Eshelby张量和相应的浓度张量之间的显式关系,用于定义夹杂内部的平均场变量。得到的解析解允许评估的有效的经典和梯度弹性模量的复合材料占相的属性,体积分数,形状和大小的夹杂物。提出的解决方案的有效梯度模量涵盖了整个范围的体积分数,并正确地预测梯度效应的均匀经典柯西介质的情况下。给出了含球形夹杂复合材料的计算实例。给出了著名的简化应变梯度弹性理论的微观定义。也就是说,它表明,该理论是唯象连续模型的复合材料与各向同性基体和刚性各向同性球形夹杂物的体积分数小,具有相同的泊松比的基质相之一。
2021-12-23 cond-mat.mtrl-sci physics.class-ph
Nonsingular stress and strain fields of dislocations and disclinations in first strain gradient elasticity
本文的目的是在Mindlin梯度弹性理论框架下研究位错和向错的弹性应力应变场。我们考虑简单但严格的版本Mindlin的第一梯度弹性与一个材料长度(梯度系数)。使用应力函数法,我们发现修改后的应力函数的所有六种类型的Volterra缺陷(位错和向错)位于各向同性和无限延伸的介质。利用这些应力函数,我们得到了位错和向错的应力场和应变场的精确解析解。这些弹性应变和应力的解的优点是它们在缺陷线处没有奇点。它们是有限的,并且在缺陷核心区域具有最大值或最小值。应力和应变在缺陷线处为零或具有有限的最大值。应力的最大值可以用作可能发生断裂和失效时的临界应力水平的量度。因此,在这样一个简单的梯度理论中,应力和弹性应变的奇异性都被消除了。此外,我们还给出了在非奇异应力作用下,Eringen非局部弹性力学中与非局部应力的关系。
2005-02-01 cond-mat.mtrl-sci
Crystal growth and elasticity
本文的目的是回顾外延生长中的一些弹性效应。我们首先描述了描述弹性效应所需的主要成分(弹性相互作用,表面应力,体积和表面弹性,应力固体的热力学)。然后,我们描述了体弹性和表面弹性如何通过应力驱动的不稳定性影响生长模式和表面形态。最后报道了晶体生长过程中的应力-应变演化。
2007-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Effective behavior of heterogeneous media governed by strain gradient elasticity
California Institute of Technology(加州理工学院)
本文研究了由应变梯度弹性支配的非均匀介质的总体行为,发现其可通过分数应变梯度弹性或傅里叶神经操作符描述,揭示了长度尺度对材料行为的影响。
2025-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Non-linear generalized elasticity of icosahedral quasicrystals
准晶除了携带经典的声子位移场外,还携带一个相子位移场,这需要广义弹性理论。本文确定了二十面体准晶的三级应变不变量(包括相子应变)。它们与20个独立的三阶弹性常数有关。利用非线性弹性力学,可以通过声子应力得到具有二十面体不可约伽玛^[4]对称性的相子应变,而这在线性弹性力学中是不可能的。
2002-09-17 cond-mat.mtrl-sci
The strain gradient elasticity via nonlocal considerations
应变梯度弹性理论和非局部弹性理论是近50年来被广泛应用的两种增强弹性理论,用来解释经典弹性理论所不能解释的静态和动态现象。非局部弹性理论有一个明显的区别,从经典的情况下,考虑应力在一个点的连续作为一个整体的所有应力定义在处理的弹性体。另一方面,应变梯度弹性被描述为非经典理论,因为它认为势能和动能密度不仅分别是应变和速度的函数,而且也是它们的梯度的函数。虽然这两种考虑似乎完全不同,但人们普遍认为应变梯度弹性与非局部弹性有许多共同之处。本工作的目标是通过势和动能密度的非局部定义,推导出迄今为止文献中出现的所有应变梯度弹性理论。这样的推导证明了两种理论的共同根源,并解释了应变梯度弹性理论中所涉及的内参数的性质。为了简单和简洁起见,只考虑一维波传播现象。
2022-10-18 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
The Green tensor of Mindlin's anisotropic first strain gradient elasticity
导出了Mindlin各向异性第一应变梯度弹性力学的Green张量。格林张量适用于任意的各向异性材料,在三斜介质的一般情况下,最多有21个弹性常数和171个梯度弹性常数。与经典张量相反,格林张量在原点处是非奇异的,并且它在距离原点几个特征长度处收敛到经典张量。因此,Mindlin第一应变梯度弹性理论的格林张量可以看作是经典各向异性格林张量的物理正则化。各向同性的格林张量和其他特殊情况被恢复为一般各向异性结果的特殊情况。格林张量的数值实现和应用到开尔文问题的弹性常数确定从原子间的潜力。结果进行了比较,以相同的潜力进行分子静力学计算。
2019-02-28 cond-mat.mtrl-sci
A model for the interaction of dislocations with planar defects based on Allen-Cahn type microstructure evolution coupled to strain gradient elasticity
在经典弹性理论中,位错的应力场具有$1/r$型奇异性。当这样的位错被认为是与一个艾伦-卡恩型相场描述的微观结构演化,这导致奇异的驱动力的序参量,导致在非物理(和离散化依赖)的预测之间的相互作用的位错和相,孪晶或晶界。我们引入了一个基于第一应变梯度弹性的框架来正则化位错核。它示出,使用的应变能量密度是二次的梯度的弹性形变的结果在非奇异应力,但可能会导致奇异的驱动力,而应变能,这是二次的梯度的全变形张量,正则化的应力和驱动力的序参量,因此是一个合适的选择。使用一个全面的例子证明了该框架的适用性。
2021-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear deformation and elasticity of BCC refractory metals and alloys
各向同性压力或单轴应变的应用改变了材料的弹性性质;足够大的应变可以驱动结构转变。线性弹性描述了抵抗无穷小应变的稳定性,而非线性弹性描述了对有限变形的响应。先前表明,沿[100]的单轴应变驱动难熔金属和合金朝向机械不稳定性。这些包括拉伸不稳定性,以及由Jahn-Teller-Peierls不稳定性引起的斜方晶系扭曲,该不稳定性使立方晶格矢量发生分裂。在这里,我们深入分析这些转变。华莱士张量的本征值和本征向量识别和分类存在应变的线性不稳定性。我们发现,这两种不稳定性是不连续的,导致离散的晶格参数的跳跃。我们通过分析第一原理能量、应力、键长和键角在施加应变时的变化,为不稳定性提供了物理直观。电子能带结构计算表明,键长的变化导致了成键轨道和反键轨道的不同占据,从而导致了结构的转变。这些不稳定性的应变阈值取决于价电子数。
2022-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Unified ab initio formulation of flexoelectricity and strain-gradient elasticity
挠曲电性理论和非局部弹性理论密切相关,在模拟固体中的应变梯度效应时经常被一起考虑。在这里,我表明,基于第一性原理晶格动力学分析,他们的关系比以前认为的更亲密,他们一致的同时治疗是获得正确的物理答案的关键。特别是,我确定了规范不变性的理论,从而与应变梯度弹性和flexoelectrically感应电场的能量是单独的参考依赖,只有当总结起来,他们产生一个明确的结果。为了说明这一点,我构建了一个最小的热力学泛函纳入应变梯度效应,并建立一个正式的连续描述和从头算声子色散曲线之间的联系,计算相关的张量。作为一个实际的演示,我应用这样的形式主义散装SrTiO $_3$,在那里我发现一个异常强大的贡献,介导的铁电软模和横向声学分支之间的相互作用的非局部弹性。这些结果具有重要的意义,对建设定义明确的热力学理论,其中挠曲电性和铁电性共存。更一般地说,他们打开了令人兴奋的新途径的实施层次多尺度概念的第一原理模拟晶体绝缘体。
2016-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Giant strain gradient elasticity in SrTiO3 membranes: bending versus stretching
杨氏模量决定了弹性拉伸材料所需的机械载荷,也决定了弯曲材料所需的载荷,因为弯曲会拉伸一个表面,同时压缩另一个表面。挠曲电材料具有在弯曲时变成电极化的附加性质。虽然许多研究已经表征了这种挠曲电耦合,但由于弯曲时极化的能量成本,其对机械响应的影响在很大程度上未被探索。应变梯度弹性的这一有趣的贡献,预计将成为可见的应变梯度几何增强,特别是在高介电常数绝缘体在小的长度尺度。在这里,我们提出了纳米机械测量自由悬浮SrTiO 3膜鼓膜。我们观察到一个惊人的非单调的厚度依赖性的杨氏模量小挠度。此外,对于薄于20 nm的膜,从主要弯曲变形推断的模量是主要拉伸变形的模量的三倍。在这个区域中,我们提取了一个巨大的应变梯度弹性耦合~2.2e-6 N,它可以用于新的操作制度的纳米机电。
2020-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Strain Gradient Elasticity Solution for Functionally Graded Micro-cylinders
本文提出了一种分析功能梯度微柱的应变梯度弹性理论。假设材料性质在径向上服从幂律。控制微分方程是一个四阶常微分方程。得到了FG微柱在内外压作用下的应力和位移的幂级数解。通过数值算例研究了特征长度参数和FG幂指数对FG柱位移场和应力分布的影响。结果表明,特征长度参数对FG微柱的应力分布有很大影响。材料长度参数的增加也会导致圆柱体最大径向和切向应力的减小。此外,它表明,FG功率指数有一个显着的最大径向和切向应力的影响。
2013-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Hybrid functional study of non-linear elasticity and internal strain in zincblende III-V materials
我们调查选定的锌III-V族半导体的弹性性能。用杂化泛函密度泛函理论计算了含Ga、In和Al的III-V族化合物的二阶和三阶弹性常数以及一阶和二阶内应变张量分量。对于这些参数中的许多参数,没有可用的实验测量,这项工作是第一次预测它们的值。证明了更严格的收敛准则的高阶弹性常数的计算,并在此基础上,通过计算的应力,而不是能量,在平面波为基础的计算的上下文中提取这些常数的参数。计算出的弹性性能被用来确定的应变制度,在高阶弹性变得重要,通过比较预测的应力由一个较低的和一个高阶的弹性理论。最后,将计算结果与现有的实验文献数据和以前的理论进行了比较。
2018-12-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Mixed-mode loading of a straight crack with surface strain-gradient elasticity
本文通过表面应变梯度弹性理论消除裂纹尖端奇异性,研究直裂纹在混合模式加载下的应力应变场行为。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci math-ph math.MP
General Lattice Model of Gradient Elasticity
提出了一种新的梯度弹性格点模型。该晶格模型给出了连续体的二阶应变梯度弹性的微观结构基础,该连续体由在梯度前具有负号的线弹性本构关系描述。此外,建议的晶格模型,使我们有一个统一的描述梯度模型的正负符号的应变梯度项。高阶梯度弹性和三维情况下,这个模型的可能的推广也提出了建议。
2015-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Ductile fracture modeling by phase field, Hencky strain elasticity and finite J2 plasticity using nonlocal operator method
采用非局部算子法建立了考虑Hencky应变和有限J2塑性的韧性断裂相场模型。用相场模型对有限应变下的J2塑性问题进行了变分推导。该方法包括对数应变张量和指数映射的塑性演化。实现了一种基于谱分解的复合矩阵函数一阶和二阶导数的计算算法。一致的切线刚度矩阵推导并用于牛顿-拉夫森迭代。数值算例验证了该方法的有效性,包括单边缺口板的脆性断裂和韧性断裂,以及杆的颈缩问题。
2023-02-07 cond-mat.mtrl-sci cs.NA math.NA
A three dimensional field formulation, and isogeometric solutions to point and line defects using Toupin's theory of gradient elasticity at finite strains
我们提出了一个领域制定的缺陷,从经典的表示力偶极子的核心。我们把这些偶极子写成奇异分布。利用关键的洞察力,变分设置是唯一合适的理论的分布,我们到达普遍适用的弱形式的非线性弹性缺陷。值得注意的是,标准的,伽辽金有限元法产生的数值解的弹性场的缺陷,适当的参数化时,匹配非常好,与经典的,线性化的弹性解决方案。然而,我们的方法的真正潜力,在于它容易扩展到产生解决方案的弹性领域的缺陷,在制度的非线性弹性,甚至更值得注意的是图平的理论梯度弹性在有限应变(拱。机械分析:11,385,1962)。在计算这些解决方案,我们采用最近的数值工作的等几何分析框架,使第一个三维的解决方案,一般边值问题的Toupin的理论(Rudraraju等。应用机械工程师,278,705,2014)。我们首先提出详尽的解决方案,点缺陷,刃和螺旋位错,和相互作用的位错的能量学的研究。然后,为了证明我们的治疗的一般性和潜力,我们将其应用到其他复杂的位错配置,包括环路和低角度晶界。
2016-06-01 cond-mat.mtrl-sci
Soft-Elasticity Optimises Dissipation in 3D-Printed Liquid Crystal Elastomers
单畴液晶弹性体(LCE)的软弹性对于在恒定应力下理想地吸收应变能的冲击吸收应用是有希望的。传统上,考虑到合成足够大的单畴器件的众所周知的困难,尚未对LCE进行压缩和冲击研究。在这里,我们展示了3D打印散装($>cm^3$)单域LCE设备使用直接墨水写入和研究其压缩软弹性超过80年的应变率。在准静态速率下,单畴软弹性LCE耗散45%的应变能,而比较材料耗散小于20%。在高达$3000~s^{-1}$的应变率下,我们的软弹性单域LCE始终表现得最接近理想的冲击吸收体。跌落测试表明,软弹性是有效降低冲击严重程度的可能机制-软弹性LCE的Gadd严重程度指数比可比的各向同性弹性体低40%。最后,我们证明了剪裁变形和屈曲行为在单畴LCE通过印刷方向。
2021-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Breakdown of Nonlinear Elasticity in Stress-Controlled Thermal Amorphous Solids
在最近的工作中,人们澄清了应变控制下的非晶态固体不具有非线性弹性理论,在这个意义上,剪切模量存在,但非线性模量表现出样品到样品的波动,增长不受约束的系统的大小。然而,与实验更相关的是应力控制条件。在本通讯中,我们表明,也在应力控制下的剪切模量存在,但高阶模量显示无界样本到样本波动。不可避免的结果是,在实验中的应力-应变曲线的表征应与应力相关的剪切模量,而不是与非线性扩展。
2017-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Homogeneous nucleation of dislocations as bifurcations in a periodized discrete elasticity model
本文提出了一种用周期离散弹性模型描述的二维剪切晶体中位错均匀形核的新方法。当晶体被剪切超过临界应变$F=F_{c}$时,应变的无位错状态通过亚临界音叉分叉变得不稳定。选择固定的最终施加应变$F_{f}>F_{c}$,通过在不同的时间间隔$t_{r}$期间设置$F=F_{f}t/t_{r}$,可以达到包含两个或四个刃位错的不同的同时稳定的静止构型。在$t_{r}$之后的特征时间,一个或两个偶极子成核、分裂,并且所产生的两个刃位错以相反的方向移动到样品边界。数值延拓显示了如何配置不同数量的刃位错对出现从无位错状态的分叉。
2007-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Strain dependent twist-stretch elasticity in chiral filaments
轴向和扭转自由度之间的耦合经常修改天然和合成的丝状聚集体的构象和表达。最近对手性单壁碳纳米管和B-DNA的研究揭示了在大应变下扭转-拉伸耦合的符号反转。在这两个不同的超分子组件和在高应变的响应的相似性表明一个基本的,手性依赖的非线性弹性行为。在这里,我们寻求的非线性和有效的扭曲拉伸耦合使用基于能量的理论框架和模型模拟的微观起源之间的联系。我们的分析揭示了一个敏感的变形能量和耦合的符号之间的相互作用,突出了强大的设计原则,确定这些耦合的符号和程度。这些设计原理已经被大自然用来动态地设计这种耦合,并且在生物学和技术中的机械耦合致动、推进和运输中具有广泛的影响。
2007-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tuning polarization and elasticity properties by uniaxial stress in BiFeO3
采用密度泛函理论和Perdew-Burke- Ernzerhof固体修正(PBESol)+ U方法计算了BiFeO 3在[111]方向单轴应力作用下的极化、弹性和结构性质的变化,并与已有的测量或预测进行了比较.一个大的铁电极化87.5?C= cm ~ 2,与其它理论值和实验值一致,在8 ~-8GPa的单轴应力范围内,极化近似呈线性变化。利用这种特性可以间接控制发光器件的辐射复合和晶体管结构的电学性能。此外,我们还研究了在相同的单轴应力范围内BiFeO 3的弹性刚度系数和弹性柔度系数,为BiFeO 3的应用提供了有益的指导。
2012-06-01 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Ab initio elasticity at finite temperature and stress in ferroelectrics
本文结合广义准谐近似与不可约导数方法,从第一性原理计算 PbTiO$_3$ 在有限温度和应力下的完整弹性及压电系数,并指出准谐近似的局限。
2024-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Stressed backbone and elasticity of random central-force systems
我们使用一种新的算法来找到“通用”的网站稀释的三角形晶格高达10^6网站的应力承载骨干。一般的晶格可以通过随机置换规则晶格的位置来形成。逾渗阈值为Pc=0.6975 +/- 0.0003,相关长度指数ν=1.16 +/- 0.03,骨架分形维数Db=1.78 +/- 0.02。主链上"关键键“的数量(如果你去掉它们,刚性就会丧失)以L^{x}表示,x=0.85 +/- 0.05。还计算了杨氏模量。
1996-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Comparison of two methods for describing the strain profiles in quantum dots
晶格失配半导体界面的电子结构对应变敏感。我们比较了两种方法来计算这样的非均匀应变-连续弹性(CE,作为一个有限差分问题)和原子弹性(AE)。虽然对于小应变,两种方法必须一致,但对于晶格失配的III-V族半导体之间存在的大应变(例如,在CE的线性范围之外的InAs/GaAs的7%),存在差异。我们比较了用这两种方法(包括CE方法中用C_4对称性近似正确的C_2对称性)对GaAs覆盖的C_2对称InAs锥点的应变分布。
1997-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Stress-stress correlations in two-dimensional amorphous and crystalline solids
本文用经典弹性理论结合实验与模拟数据,证明二维非晶固体与各向同性晶体固体在静态应力-应力关联上不可区分,且 pinch-point 奇点并非非晶独有,证实了静态应力关联的普适性。
2025-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fundamentals in generalized elasticity and dislocation theory of quasicrystals: Green tensor, dislocation key-formulas and dislocation loops
本文的工作为准晶的广义弹性理论和位错理论提供了基本量。以一种清晰而直接的方式,导出了广义弹性理论的三维格林张量和任意延伸力的延伸位移矢量。其次,在准晶位错理论的框架下,给出了广义位移矢量场方程和广义弹性形变张量场方程的解,即任意源的广义Burgers方程和广义Mura-Willis公式。此外,还导出了位错理论中的重要物理量,如Eshelby应力张量、Peach-Koehler力、应力函数张量和位错间的相互作用能。位错环的应用产生了广义的伯格斯方程,其中位移矢量可以写为线积分加上纯几何部分的和。最后,利用Green张量,导出了各向异性弹性理论中已知的所有环的位错键公式,如Peach-Koehler应力公式、Mura-Willis方程、Volterra方程、应力函数张量和相互作用能。
2014-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Eulerian conjugate stress and strain
新的结果,提出了共轭的应力任意欧拉应变措施。共轭应力取决于两个任意量:应变测度f(V)和由自旋Ω定义的共转速率。它表明,对于每一个选择的f有一个唯一的自旋,称为f-自旋,这使得共轭应力尽可能接近柯西应力。当应变测量为Hencky应变log(V)时,f自旋减少到对数自旋。公式和结果强调了欧拉和拉格朗日应力分别与应变f(V)和f(U)共轭形式的相似性。许多结果涉及方程AX-XA=Y的解,该解以简洁的格式呈现。
2007-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Martensitic transformation induced by cooling NiTi wire under various tensile stresses: martensite variant microstructure, textures, recoverable strains and plastic strains
该研究探究不同拉应力下冷却纳米晶NiTi丝的马氏体相变行为,明确了应力对马氏体变体结构、织构、可回复应变及塑性应变的调控规律,揭示了外应力下马氏体相变的演化机制与塑性变形来源。
2024-06-21 cond-mat.mtrl-sci
A multi-phase-field method for surface tension-induced elasticity
一致的处理耦合的表面能和弹性多相场框架内。该模型准确地再现应力分布在一些分析上易于处理,但不平凡的情况下,包括不同类型的球形异质性和薄板悬浮在气体环境中。然后,它被用来研究内部的应力分布与非球形几何形状的弹性体,如固体椭球和烧结结构。在后者的情况下,它表明,变形和空间可变的表面曲率之间的相互作用导致整个试样的非均匀应力分布。
2017-07-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Equation of State, Stability, Anisotropy and Nonlinear Elasticity of Diamond-Cubic (ZB) Silicon by Phonon Imaging at High Pressure
金刚石砧盒中的实验声子成像被证明是一个足够的工具,以提取完整的一套弹性常数的单晶硅的ZB $\rightarrow β-$ Sn转变(10 GPa)。与通常所承认的相反,我们证明了应变能量密度的发展不能停止,对于硅,在包含三阶弹性常数的条款。非线性弹性,各向异性和压力引起的力学稳定性的立方硅结构的程度,从而重新审视和研究更详细。
2010-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
On recovering intragranular strain fields from grain-averaged strains obtained by high-energy X-ray diffraction microscopy
针对HEDM/3DXRD仅提供晶粒平均应变的问题,提出通过寻找边界牵引力分布恢复弹性多晶材料整体应变场的方法,证明解的非唯一性并定义最佳近似重建,发现圆柱试样中非唯一性不确定性随距两端距离指数衰减,并在AlON样品上验证。
2025-05-01 cond-mat.mtrl-sci math.AP
Strain Engineering 2D MoS$_{2}$ with Thin Film Stress Capping Layers
我们展示了一种方法,通过沉积应力薄膜来封装剥落的薄片,从而将拉伸和压缩应变引入到二维过渡金属二硫属化物(TMDC)MoS $_{2}$中。利用这种技术,我们可以通过改变沉积的薄膜应力来直接设计MoS $_{2}$应变大小,因此允许在片到片的水平上施加可变应变。这些薄膜应力源类似于在工业CMOS工艺中实现的基于SiN $_{x}$的应力源,以增强Si迁移率,这表明我们的概念是高度可扩展的,并且可以应用于应变工程TMDC器件的大规模集成。我们选择光学透明的应力源,使我们能够通过拉曼光谱探测MoS $_{2}$应变。结合厚度相关的分析,在MoS $_{2}$的拉曼峰位移的原子模拟,我们可以探索逐层应变传递。常规衬底(SiO $_{2}$、MgO)上的MoS $_{2}$显示出应变转移到多层薄片的顶部两层中,由于衬底粘附而具有有限的应变转移到单层。为了减轻这一限制,我们还探讨了单层(1 L)的六方氮化硼(h-BN)上的MOS $_{2}$的范德华异质结构上的应力源。该概念释放了1 L-MoS $_{2}$,从而允许将0.85 $\%$应变施加到单层,并且相应的应变诱导的带隙变化为75 meV。通过使用具有更高应力的薄膜,应变可以被设计为甚至更高。考虑了各种应力源和沉积方法,示出了应力源材料独立的应变转移,其仅依赖于应力源膜力,当使用热蒸发时,引入到MoS $_{2}$中的缺陷可以忽略不计。
2021-07-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Elastic solids with strain-gradient elastic boundary surfaces
本文提出含应变梯度表面弹性的三维固体理论,以解决Steigmann-Ogden模型在III型断裂中仍存在奇异性问题,并证明线性化模型可预测裂纹尖端有限应力应变。
2024-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math-ph