Применение эмпирических потенциалов для расчета упругих свойств графена

Проведено сравнение упругих свойств плоского слоя графена, рассчитанных с использованием классических эмпирических потенциалов Терсоффа, Бреннера, AIREBO, PPBE-G и LCBOP. Показано, что, несмотря на то что при разработке популярных потенциалов Бреннера и AIREBO формально учитывались упругие характеристики графена, они дают существенные ошибки в значениях модуля Юнга и коэффициента Пуассона. Среди рассмотренных потенциалов наиболее близкие к экспериментальным данным и результатам расчетов из первых принципов значения этих параметров в пределе нулевого удлинения дает потенциал LCBOP. Для количественного моделирования механических явлений в системах на основе графена необходима подгонка параметров потенциала под воспроизведение упругих констант графена с полным учетом деформаций системы и зависимостей этих констант от растяжения.