[논문]Beyond conventional nonlinear fracture mechanics in graphene nanoribbons

Shimada, Takahiro; Huang, Kai; Van Lich, Le; Ozaki, Naoki; Jang, Bongkyun; Kitamura, Takayuki

doi:10.1039/d0nr03836a

[해외논문] Beyond conventional nonlinear fracture mechanics in graphene nanoribbons

Nanoscale, v.12 no.35, 2020년, pp.18363 - 18370

Shimada, Takahiro (Department of Mechanical Engineering and Science) , Huang, Kai (Department of Mechanical Engineering and Science) , Van Lich, Le (Department of Mechanical Engineering and Science) , Ozaki, Naoki (Department of Mechanical Engineering and Science) , Jang, Bongkyun (Department of Mechanical Engineering and Science) , Kitamura, Takayuki (Department of Mechanical Engineering and Science)

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Owing to a finite and single-atom-thick two-dimensional structure, graphene nanostructures such as nanoribbons possess outstanding physical properties and unique size-dependent characteristics due to nanoscale defects, especially for mechanical properties. Graphene nanostructures characteristically exhibit strong nonlinearity in deformation and the defect brings about an extremely localized singular stress field of only a few nanometers, which might lead to unique fracture properties. Fundamental understanding of their fracture properties and criteria is, however, seriously underdeveloped and limited to the level of continuum mechanics and linear elasticity. Here, we demonstrate the breakdown of continuum-based fracture criteria for graphene nanoribbons due to the strong nonlinearity and discreteness of atoms emerging with decreasing size and identify the critical sizes for these conventional criteria. We further propose an energy-based criterion considering atomic discrete nature, and show that it can successfully describe the fracture beyond the critical sizes. The complete clarification of fracture criterion for nonlinear graphene with nanoscale singularity contributes not only to the reliable design of graphene-based nanodevices but also to the elucidation of the extreme dimensional limit in fracture mechanics.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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