清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Exploring the Bounds on the Young’s Modulus and Gravimetric Young’s Modulus

模数 杨氏模量 体积模量 切线模量 重量分析 热力学 物理 材料科学 结晶学 原子物理学 化学 复合材料 有机化学
作者
Enlai Gao,Xiaoang Yuan,Steven O. Nielsen,Ray H. Baughman
出处
期刊:Physical review applied [American Physical Society]
卷期号:18 (1) 被引量:8
标识
DOI:10.1103/physrevapplied.18.014044
摘要

The continuous discovery of ultrahigh-modulus materials has increased the record for the Young's modulus and the gravimetric Young's modulus. However, the theoretical bounds on these moduli are still unknown. The upper bounds depend on the limits of the stiffness, alignment, and density of chemical bonds. From these limits, we here develop theoretical expressions for predicting the Young's modulus, ${Y}_{\mathrm{max}}$ = [${\ensuremath{\hbar}}^{2}$/(${m}_{e}^{2}{a}_{B}^{2}$)]${\ensuremath{\rho}}_{e}$, and the gravimetric Young's modulus, ${Y}_{\ensuremath{\rho},\mathrm{max}}=\phantom{\rule{0.1em}{0ex}}[{\ensuremath{\hbar}}^{2}$/(${m}_{e}{m}_{p}{a}_{B}^{2}$)](${N}_{e}/A$), for ideal extreme-modulus solids, where \ensuremath{\Elzxh}, ${m}_{e}$, ${m}_{p}$, ${a}_{B}$, ${\ensuremath{\rho}}_{e}$, and ${N}_{e}/A$ are the reduced Planck constant, electron mass, proton mass, Bohr radius, mass density of valence electrons, and the ratio of valence-electron number to atomic mass. By substituting the values of the nonconstant parameters (${\ensuremath{\rho}}_{e}$ and ${N}_{e}/A$) for all elements into these expressions, the upper bounds on the Young's modulus and gravimetric Young's modulus are predicted to be 3074 GPa and 1036 GPa g${}^{\ensuremath{-}1}$ cm${}^{3}$. These predictions are supported by the fact that the Young's modulus and gravimetric Young's modulus from a large set of experiments and first-principles calculations fall within these bounds. Moreover, by applying lateral pressure to linear carbyne crystals, the first-principles-calculated maximum Young's modulus and gravimetric Young's modulus are 2973 GPa and 968 GPa g${}^{\ensuremath{-}1}$ cm${}^{3}$, respectively, which are near the predicted bounds. These carbyne crystals are predicted to have space group R-3m.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CipherSage应助张张采纳,获得10
3秒前
风中不斜完成签到 ,获得积分20
25秒前
29秒前
36秒前
oldcat96发布了新的文献求助10
36秒前
所所应助oldcat96采纳,获得10
45秒前
安琪琪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
努力退休小博士完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
心想柿橙发布了新的文献求助10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
跳跃的鹏飞完成签到 ,获得积分10
2分钟前
心想柿橙完成签到,获得积分10
2分钟前
科研通AI2S应助风中不斜采纳,获得10
2分钟前
婼汐完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
甜蜜发带完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
简因完成签到 ,获得积分10
3分钟前
4分钟前
Becky完成签到 ,获得积分10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
4分钟前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
4分钟前
胡可完成签到 ,获得积分10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
5分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
5分钟前
6分钟前
紫熊完成签到,获得积分10
6分钟前
6分钟前
111完成签到 ,获得积分10
6分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
6分钟前
矢思然完成签到,获得积分10
7分钟前
8分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
8分钟前
9分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
9分钟前
9分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4008397
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548131
关于积分的说明 11298711
捐赠科研通 3282900
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810274
邀请新用户注册赠送积分活动 885975
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811209