近日，南京航空航天大學機械結構力學與控制國家重點試驗室的納米力學研究團隊利用密度泛函原理研究發現了二維晶體中的彎曲泊松效應。研究成果5月23日發表在《物理評論快報》上。
泊松效應是材料力學中一個基本物理現象，即一個物體在一個方向受到壓縮或拉伸載荷，那麼在另外兩個垂直方向將發生膨脹或收縮變形，這個效應最初是法國學者泊松在1811年提出來的。泊松效應在橡膠、陶瓷、鋼鐵以及液態等一系列物質中存在，在各種機械工程的力學過程中具有重要影響。20世紀80年代，科學家發現凹陷結構具有負的泊松係數，即拉伸時垂直方向發生膨脹。那麼一個平板在發生彎曲時，是否會發生側向的變形呢？對於彈性均勻宏觀彈性薄板，彎曲不會導致側向變形。
據該研究團隊的郭萬林教授介紹，他們使用密度泛函原理研究發現二維晶體，例如單層二硫族過渡金屬化合物以及氟化石墨烯，甚至單原子層的氮化硼發生彎曲變形時，側向會發生附帶的變形。這個現象類比於經典泊松效應，可以稱為彎曲泊松效應。不同於泊松效應，彎曲泊松效應是關於材料取向各向異性的。並且該研究團隊發現指數函數可以很好地擬合密度泛函計算結果，把曲率-側向應變項加入大撓度板殼理論可以得到對二維晶體適用的彈性理論。
該研究反映了低維材料變形時的新的基本物質屬性，拓展了人們對物質彈性的認識。 （來源：南京航空航天大學）
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