通过外加剪切应变调控二维/三维复合材料导电性的方法技术

本发明专利技术属于电工材料领域，具体公开了一种通过外加剪切应变调控二维/三维复合材料导电性的方法，包括：根据二维材料和三维材料界面匹配情况，建立多组二维/三维复合材料结构；进行结构弛豫和优化，通过计算不同二维/三维复合材料结构连接方式的界面能，确定界面能最低的亚稳定结构；对亚稳定结构施加剪切应变，获取剪切应变

【技术实现步骤摘要】
通过外加剪切应变调控二维/三维复合材料导电性的方法


[0001]本专利技术属于电工材料
，更具体地，涉及一种通过外加剪切应变调控二维/三维复合材料导电性的方法。

技术介绍

[0002]近年来，先进电工材料的结构与性能调控备受重视，碳材料由于其优异的性能受到了广泛关注。性能各异的碳材料源于元素碳在键合方面的多功能性，其中石墨烯(graphene)和金刚石(diamond)是典型代表。石墨烯是一种sp2键合的二维材料，具有极好的柔韧性和导电能力。相比之下，diamond中的每个碳原子通过sp3键与相邻原子形成非极性共价键，使其成为超硬的宽带隙绝缘体，具有高导热性但韧性差。因此，人们期望结合石墨烯和金刚石优点，发展一种具有优异力学性能和导电性可调节的超材料。
[0003]外加应变是调节材料电子结构的有效方法，常被用于电磁性材料的性能调控。外加应变可使材料发生结构相变，进一步改变其性质。现有通过外加应变调控材料性能，主要集中在力学领域，单在调控导电性方面的研究暂时较少。近年来的研究发现，拉伸或者压缩应变，可使材料的力学和电学性能发生较大改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过外加剪切应变调控二维/三维复合材料导电性的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、根据二维材料和三维材料界面匹配情况，建立多组二维/三维复合材料结构；S2、对所述多组二维/三维复合材料结构进行结构弛豫和优化，通过计算不同二维/三维复合材料结构连接方式的界面能，确定界面能最低的亚稳定结构；S3、对所述亚稳定结构施加剪切应变，获取剪切应变
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应力曲线，并计算不同剪切应变条件下所述亚稳定结构的能带，获取剪切应变
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能带隙关系；S4、根据所述剪切应变
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能带隙关系，通过施加不同剪切应变调控二维/三维复合材料的导电性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二维材料为石墨烯或六方氮化硼，所述三维材料为金刚石或立方氮化硼。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2中，结构优化是采用基于密度泛函理论的第一性原理计算实现的。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2中，所述亚稳定结构含有至少两种界面连接方式。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，对所述亚稳定结构施加剪切应变的具体操作为：对周期性模型施加增量变形，将每次增量加载后的模型在进行结构弛豫和优化后作为下一次增量加载的初始构型，其中加载方向不优化；利用应变矩阵将无应变的原子基向量矩阵转化为应变...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨波，苏阳，胡宁，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：