On the wurtzite to tetragonal phase transformation in ZnO nanowires
On the wurtzite to tetragonal phase transformation in ZnO nanowires
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ZnO纳米线中纤锌矿相向四方相变的研究
DOI：
10.1088/1361-6528/aa6566
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发表时间：
2017-03
期刊：
影响因子：
3.5
通讯作者：
Lu Chunsheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Jun;Shen Yaogen;Song Fan;Ke Fujiu;Liao Xiaozhou;Lu Chunsheng
长期以来，氧化锌纳米线的拉伸响应理论预测与实验观测存在矛盾。虽然提出了以相变为主导的延性行为，但在实验中只观察到弹性变形和脆性断裂。通过分子动力学模拟，我们发现，当氧化锌纳米线的横向尺寸增加到临界值时，会发生明确的韧脆性转变。临界值随应变速率的减小而增大。在相变开始之前，包括平面缺陷和表面污染在内的因素导致脆性断裂。这些发现与先前的原子论观点和实验结果一致。
There is a long standing contradiction on the tensile response of zinc oxide nanowires between theoretical prediction and experimental observations. Although it is proposed that there is a ductile behavior dominated by phase transformation, only an elastic deformation and brittle fracture was witnessed in experiments. Using molecular dynamics simulations, we clarified that, as the lateral dimension of zinc oxide nanowires increases to a critical value, an unambiguous ductile-to-brittle transition occurs. The critical value increases with decreasing the strain rate. Factors including planar defects and surface contamination induce brittle fracture prior to the initiation of phase transformation. These findings are consistent with previous atomistic standpoints and experimental results.
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