بررسی اثر برشی نیروی واندروالس بر ارتعاشات گرافین دولایه با استفاده از مدل سازی مکانیک مولکولی

در این مقاله اثر برش نیروهای بین صفحه ای بر ارتعاشات آزاد گرافین دو لایه با استفاده از مدل سازی مکانیک مولکولی بررسی می شود. در این روش با استفاده از روابط پتانسیل های بین اتمی، نیروهای کووالانسی و واندروالس با اجزای مکانیکی مدل می گردند. اتم ها به شکل جرم های متمرکز در نظر گرفته شده و هر اتم توسط المان تیر به اتم کناری و توسط المان فنر به اتم های لایه مقابل وصل می شوند. در انتها برای مدل کردن اثر برش بین لایه ها هر اتم علاوه بر اتم مقابل، به سه اتم مجاور در صفحه ی دیگر نیز متصل می گردد. به این ترتیب گرافین به صورت یک ساختار سه بعدی مدل گردیده و با استفاده روش المان محدود ارتعاشات آن مورد بررسی قرار می گیر. تحلیل ابتدا روی نانو گرافین دولایه بدون در نظرگرفتن اثر برش بین لایه ها وسپس با در نظر گرفتن اثر برشی نیروی واندوالس انجام می شود و با مقایسه نتایج، تاثیر برش بر افزایش فرکانس های طبیعی نانو گرافین مشاهده می گردد.