1、在過(guò)去的幾十年中，低維碳材料在各方面的研究得到了飛速的發(fā)展，尤其是二維碳材料——石墨烯的成功制備，引發(fā)了關(guān)于低維材料的前所未有的研究熱潮。石墨烯，作為一種新型的碳納米材料，由于在力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)以及熱學(xué)等方面表現(xiàn)出的優(yōu)異性能，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。石墨烯表面的漣漪，作為一種固有屬性，對(duì)其機(jī)械性能、電子特性以及磁性質(zhì)都會(huì)產(chǎn)生較大的影響。然而，由于這些固有漣漪是自發(fā)形成、無(wú)序分布的，所以在很大程度上限制了其應(yīng)用范圍。如果能夠?qū)κ┲胁y

2、的結(jié)構(gòu)和分布進(jìn)行人為地控制和設(shè)計(jì)，就可以更好地?cái)U(kuò)大其應(yīng)用范圍。因此，對(duì)石墨烯中可控波紋的產(chǎn)生方法以及規(guī)律特征展開(kāi)探究將具有重要的理論意義和潛在的實(shí)用價(jià)值。
　　本論文主要采用經(jīng)典分子動(dòng)力學(xué)模擬的方法分別對(duì)單層完美石墨烯、缺陷石墨烯、由一維的線(xiàn)型碳或者石墨烯納米帶連接兩片石墨烯所組成的拼接結(jié)構(gòu)的“水波效應(yīng)”進(jìn)行了研究，從形變和能量的角度出發(fā)，揭示了石墨烯及其缺陷、線(xiàn)型碳以及石墨烯納米帶的一些性質(zhì)，豐富了碳納米材料中波紋的研究成果，對(duì)

3、于其潛在的應(yīng)用具有理論參考意義。本論文主要的研究成果如下:
　　(1)石墨烯受到C60撞擊之后會(huì)產(chǎn)生“水波效應(yīng)”，動(dòng)態(tài)波紋的輪廓經(jīng)歷了從最初的“六邊形”變?yōu)椤岸噙呅巍弊詈筅呌凇皥A形”的過(guò)程。在分析波紋的位移時(shí)，發(fā)現(xiàn)波紋在石墨烯中的傳播過(guò)程呈現(xiàn)出阻尼特征，峰值隨著離開(kāi)撞擊點(diǎn)距離的增加呈指數(shù)衰減。在波紋傳播的同時(shí)也伴隨著能量的傳播，集中在撞擊點(diǎn)處的應(yīng)變能以動(dòng)態(tài)波紋的形式呈放射狀向周?chē)稚?，避免了局部能量集中，體現(xiàn)了石墨烯良好的能量緩沖

4、性能，有望在表面保護(hù)方面發(fā)揮作用。
　　(2)SW缺陷以及空位缺陷的引入會(huì)對(duì)波紋在石墨烯中的傳播過(guò)程產(chǎn)生影響，不僅會(huì)使波紋的位移分布輪廓變得不規(guī)則，而且分析結(jié)果表明，SW缺陷和空位缺陷都善于從波紋中吸收能量，并將其貯存在自身內(nèi)部，而不能有效地將吸收的能量傳遞出去，石墨烯缺陷的這種特性也預(yù)示了其在儲(chǔ)能領(lǐng)域具有應(yīng)用前景。另外，還探究了溫度對(duì)于“水波效應(yīng)”的影響作用。溫度的升高，不僅使波紋的振幅明顯增加，波紋的傳播速度加快，而且還會(huì)增強(qiáng)

5、缺陷對(duì)于波紋傳播的影響效果。
　　(3)在由一維的線(xiàn)型碳或者石墨烯納米帶連接兩片石墨烯所組成的拼接結(jié)構(gòu)中，小片的石墨烯受到C60撞擊后，會(huì)產(chǎn)生“水波效應(yīng)”，并且波紋能夠通過(guò)中間連接的線(xiàn)型碳或者石墨烯納米帶傳播到大片石墨烯，但是波的強(qiáng)度明顯減小。大片石墨烯的位移以及能量分布結(jié)果表明，石墨烯納米帶可以比線(xiàn)型碳更快、更有效地將波紋從小片石墨烯傳遞到大片石墨烯。所以，從傳輸機(jī)械波的角度來(lái)看，無(wú)論是在傳遞速度還是傳遞效率方面，石墨烯納米帶都