The Influence of Nanoparticles on the Macroscopic Stiffness of Amorphous Solids


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The influence of nanoinclusions on the macroscopic stiffness of amorphous systems was studied in the context of the random matrix model with translation symmetry. The numerical analysis of nanoinclusions, whose radius R is large enough, admits the use of the macroscopic theory of elasticity, defining the addition to the Young’s modulus as ΔE ~ R3. Nevertheless, a decrease in nanoinclusion radius makes this dependence quadratic, i.e., ΔE ~ R2. Reducing the energy of the whole system to a sum of quadratic forms enables the Young’s modulus to be evaluated via the Gauss—Markov theorem. As follows, the stiffness of a medium depends on the difference between the number of bonds and the number of degrees of freedom of a system, which is proportional to the nanoparticle surface area. Furthermore, the scale of heterogeneity of the amorphous solids corresponds to a certain nanoinclusion radius, which determines the lowest characteristic nanoparticle size and the applicability of the macroscopic theory of elasticity.

Об авторах

D. Conyuh

St. Petersburg Polytechnic University; Ioffe Institute

Автор, ответственный за переписку.
Email: conyuh.dmitrij@yandex.ru
Россия, St. Petersburg; St. Petersburg

Y. Beltukov

Ioffe Institute

Email: conyuh.dmitrij@yandex.ru
Россия, St. Petersburg

D. Parshin

St. Petersburg Academic University, Russian Academy of Sciences

Email: conyuh.dmitrij@yandex.ru
Россия, St. Petersburg

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).