On the mechanical properties of protomene: A theoretical investigation

Autor(es)

Oliveira, Eliezer F. ^{[1, 2]} ; Autreto, Pedro A. S. ^{[3, 1]} ; Woellner, Cristiano F. ^{[1, 2, 4]} ; Galvao, Douglas S. ^{[1, 2]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas, UNICAMP, Gleb Wataghin Inst Phys, Grp Organ Solids & New Mat GSONM, Campinas, SP - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas, UNICAMP, CCES, Campinas, SP - Brazil

^[3] Fed Univ ABC UFABC, Ctr Nat Human Sci, Santo Andre, SP - Brazil

^[4] Fed Univ Parana UFPR, Phys Dept, Curitiba, Parana - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE; v. 161, p. 190-198, APR 15 2019.
• Citações Web of Science: 2

Resumo

We report a detailed study through fully atomistic molecular dynamics simulations and DFT calculations on the mechanical properties of protomene. Protomene is a new carbon allotrope composed of a mixture of sp(2) and sp(3) hybridized states. Our results indicate that protomene presents an anisotropic behavior about tensile deformations. At room temperature, protomene presents an ultimate strength of similar to 100 GPa and Young's modulus of similar to 600 GPa, lower than the same for other carbon allotropes. Despite that, protomente presents the highest ultimate strain along the z-direction (similar to 24.7%). Our results also show that stretching the protomene along the z-direction or heating it can induce a semiconductor-metallic phase transition, due to a high amount of sp(3) bonds that are converted to sp(2) ones. (AU)

• Processo FAPESP: 14/24547-1 - Investigação teórica de propriedades de crescimento e fratura de nanoestruturas baseadas em grafeno
• Beneficiário: Cristiano Francisco Woellner
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/18499-0 - Investigação de propriedades estruturais, mecânicas e funcionais de nanoestruturas de carbono
• Beneficiário: Eliezer Fernando de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
• Beneficiário: Munir Salomao Skaf
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs