Mechanisches Verhalten von Si-Nanodrähten — parametrische MD
Eine parametrische MD-Studie der einachsigen Zugverformung in [001]-orientierten, diamantkubischen Silizium-Nanodrähten, mit einem Sweep über Drahtdurchmesser (33–109 Å) und Dehnrate (10⁸–5×10⁹ s⁻¹) über 16 unabhängige LAMMPS-Läufe. Der zentrale Befund: Das Elastizitätsmodul wird durch das Oberflächen-Volumen-Verhältnis bestimmt, nicht durch die Dehnrate. E steigt von 34 auf 44 GPa mit zunehmendem Durchmesser — unterkoordinierte Oberflächenatome im Diamantgitter verringern die lokale Steifigkeit, und ihr Anteil sinkt, je dicker der Draht wird. Die Dehnrate verändert E an jedem Durchmesser um weniger als 5 %, was die Ratenunabhängigkeit in diesem Regime bestätigt. Die Extrapolation zum Bulk-[100]-Si (E ≈ 130 GPa) ist konsistent mit einem oberflächenanteilsabhängigen Steifigkeitsmodell, wobei die verbleibende Lücke einer bekannten Einschränkung des Tersoff-Potenzials bei der Wiedergabe der anisotropen Elastizitätskonstanten C₁₁ und C₁₂ zugeschrieben wird.
