二维材料曲面生长:力学与化学的邂逅

作者：胡知力; 薛敏珉; 赵志强; 张助华^*

来源：计算力学学报, 2021, 38(03): 321-326.

• 二维材料
• 曲面
• 生长
• 模拟
• 形貌

理解二维材料在曲面上的生长形态和机制具有重要的理论和应用价值,但现有关于二维材料曲面生长的力学行为及形貌演化规律的研究极为缺乏。二维材料曲面生长会导致薄膜变形及其相关的应力/应变。这类应力可引发二维材料的滑移、屈曲、褶皱、断裂和离面运动等二次力学行为,并直接与生长反应耦合,进而改变材料的生长过程。与化学能和表面扩散主导的平面生长不同,曲面生长二维材料的形貌受曲面几何形状和材料力学行为的共同影响,会产生更为复杂多样的生长形貌。通过总结国际上相关研究进展,剖析了模拟曲面生长二维材料所面临的科学问题,并论述了如何结合原子模拟(如分子动力学和蒙特卡罗模拟)与唯象理论(如相场方法)开展多尺度计算研究,再辅以实验揭示二维材料曲面生长规律。

• 单位
  南京航空航天大学; 机械结构力学及控制国家重点实验室