Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên Cứu Tại Chỗ về Cơ Chế Biến Dạng Trong Các Phim Niken Nanocristalline Được Phun Phun
Tóm tắt
Các lớp phim niken có độ dày từ 1,5–10 μm, được sản xuất bằng phương pháp phun từ magnetron dòng một chiều và có kích thước hạt phân tán tối ưu trong khoảng 30–60 nm, đã được tiến hành kéo căng tại chỗ trong kính hiển vi electron truyền qua. Quá trình biến dạng thường xuyên bị dừng lại, trong khi vẫn giữ tải trọng, để quan sát cấu trúc bên trong bằng kính hiển vi electron truyền qua. Những thay đổi về độ tương phản đã xảy ra trong nhiều hạt giữa các lần gia tăng biến dạng. Có nhiều bằng chứng cho thấy hoạt động của khuyết tật, dường như là cơ chế chính cho sự biến dạng của các mẫu. Các khuyết tật đã được nhìn thấy trong các hạt nhỏ chỉ 20 nm. Các dãy song song của các khuyết tật khoảng cách đều, cách nhau khoảng 5–10 nm đã được quan sát. Các nanovoids giữa hạt đã hình thành và phát triển kèm theo việc giảm tải trong các hạt lân cận. Kết quả của nghiên cứu hiện tại nói chung phù hợp với các điều tra tại chỗ trước đó và góp phần vào việc hiểu biết về các cơ chế biến dạng trong các phim mỏng tự do, có thể khác với các vật liệu nanocristalline khối lượng lớn hoặc trong các phim gắn liền với một chất nền.
Từ khóa
#Niken #phim mỏng #biến dạng #cấu trúc bên trong #khuyết tật #kính hiển vi electron truyền quaTài liệu tham khảo
H. Van Swygenhoven, Polycrystalline materials: Grain Boundaries and Dislocations, Science 296, 66 (2002).
H. Van Swygenhoven and P.M. Derlet, Grain boundary sliding in nanocrystalline fcc metals, Phys. Rev. B 64, 224105 (2001).
H. Van Swygenhoven, P.M. Derlet, and A. Hasnaoui, Atomic mechanism for dislocation emission from nanosized grain boundaries, Phys. Rev. B 66, 024101 (2002).
P.M. Derlet, H. Van Swygenhoven, and A. Hasnaoui, Atomistic simulation of dislocation emission in nanosized grain boundaries, Philos. Mag. A 83, 3569 (2003).
R.C. Hugo, H. Kung, J.R. Weertman, R. Mitra, J.A. Knapp, and D.M. Follstaedt, In-situ TEM Tensile Testing of DC Magnetron Sputtered and Pulsed Laser Deposited Ni Thin Films, Acta Mater. 51, 1937 (2003).
K.S. Kumar, S. Suresh, M.F. Chisholm, J.A. Horton, and P. Wang, Deformation of electrodeposited nanocrystalline nickel, Acta Mater. 51, 387 (2003).
C.J. Youngdahl, J.R. Weertman, R.C. Hugo, and H.H. Kung, Deformation behavior in nanocrystalline copper, Scr. Mater. 44, 1478 (2001).
R. Mitra, R.A. Hoffman, A. Madan, and J.R. Weertman, Effect of process variables on the structure, residual stress and hardness of sputtered nanocrystalline nickel films, J. Mater. Res. 16, 1010 (2001).
R. Mitra, T. Ungar, T. Morita, P.G. Sanders, and J.R. Weertman, Assessment of grain size distributions in nanocrystalline copper and their effect on mechanical behavior, in Advanced Materials for the 21st Century: The 1999 Julia R. Weertman Symposium, edited by Y-W. Chung, D.C. Dunand, P.K. Liaw, and G.B. Olson (TMS, Warrendale, PA, 1999), p. 553.
W.W. Milligan, S.A. Hackney, M. Ke, and E.C. Aifantis, In situ studies of deformation and fracture in nanophase materials, Nanostruct. Mater. 2, 267 (1993).
P.M. Derlet and H. Van Swygenhoven, The role played by two parallel free surfaces in the deformation mechanism of nanocrystalline metals: A molecular dynamics simulation, Philos. Mag. A 82, 1 (2002).
J.P. Hirth, The influence of grain boundaries on mechanical properties, Metall. Trans. 3, 3047 (1972).
J.W. Edington, Practical Electron Microscopy in Materials Science (Philips, Eindhoven, 1975), p. 9.