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我院在二维面外负泊松比材料理论研究方面取得重要进展

发布日期:2023-09-25 来源: 阅读次数:

负泊松比材料是一类超材料,这类材料在受到外部力时,会在力方向上发生膨胀,在垂直于力的方向上发生反常的膨胀效应。这种特性在工程中具有重要的应用,包括减震、缓冲和防弹等。然而,大多数二维材料的负泊松比特性并不明显,而且很少有材料能在两个方向上都表现出负泊松比特性。在这项新研究中研究人员发现SiS2单层及其衍生物(MX2)具有这种独特的性质

通过第一性原理模拟发现SiS2单层在垂直于平面方向上具有显著的负泊松比特性,其数值达到-1.09,在平面内为-0.13。当用Sn替代Si,形成的SnS2单层在垂直于平面方向上的负泊松比值进一步提高到-1.79。此外,这些材料还表现出优异的光吸收性能,其电子性质在经受形变时也表现出良好的稳性。

 

 

研究结果表明二维的MX2单层一个理想的平台可用于探索负泊松比特性这一研究可能推动具有负泊松比特性的二维材料的进一步研究和应用该成果以Giant Out-of-Plane Negative Poisson’s Ratio and Strong Light Harvesting in Two-Dimensional SiS2 and its derivatives”为题,于2023年912日发表在《nanoscale》期刊上。

该研究工作第一单位为合肥工业大学,第一作者为物理系汪海迪副研究员,通讯作者为物理系刘小峰老师和李中军教授研究工作得到了国家自然科学基金和合肥工业大学中央高校业务费等项目的支持。

研究论文原文链接:https://doi.org/10.1039/D3NR04483A