Границы устойчивости плоского листа графена при деформации в плоскости

В последнее время ведутся интенсивные исследования влияния упругой деформации на механические и физические свойства графена, однако до сих пор не определены границы структурной устойчивости плоского листа графена при его деформации в плоскости. В данной работе эта задача решается путем атомистического моделирования. В трехмерном пространстве компонент тензора плоской деформации, $\varepsilon_{xx}$, $\varepsilon_{yy}$, $\varepsilon_{xy}$, построена поверхность, ограничивающая область устойчивости плоского листа графена без учета тепловых колебаний и влияния граничных условий. В точках данной поверхности рассчитаны значения компонент усилий $T_x$, $T_y$, $T_{xy}$. Показано, что графен оказывается структурно устойчивым вплоть до деформаций порядка 0.3–0.4, но он не устойчив по отношению к деформации сдвига без наличия растягивающих усилий. Кроме того, графен не может сохранять плоскую форму при наличии сжимающих усилий, поскольку его изгибная жесткость равна нулю.