在哈里森键联轨道法框架下,考虑到原子的短程相互作用和原子的非简谐振动,应用固体物理理论和方法,得到了石墨烯的力常数、杨氏模量、扭曲模量、泊松系数以及声子频率随温度的变化关系,探讨了非简谐振动对它们的影响.结果表明：1)杨氏模量与声子频率等随温度变化并遵从一定的规律,其中力常数、杨氏模量、扭曲模量随温度升高而增大,但变化较小；声子频率随温度升高而增大但变化较快；泊松系数随温度升高而较快地减小；2)石墨烯原子具有沿键长方向的纵振动和垂直键长方向的横振动,但以纵振动为主,纵振动的非简谐效应远大于横振动,横振动的简谐系数ε′0和第二非谐系数ε′2均小于纵振动的相应值ε0,ε2；比值为ε0/ε′0≈8.477,ε2/ε′2≈156；3)若不考虑非简谐振动项,则石墨烯的力常数、杨氏模量和扭曲模量、泊松系数、声子频率均为常量,与实验不符合；同时考虑到原子的第一、二非简谐振动项后,它们均随温度升高而变化,而且温度愈高,原子振动的非简谐效应愈显著.本文的结果与文献的实验结果符合较好.
石墨烯 非简谐效应 杨氏模量 声子频率