Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanomaterials | Nanoanalysis

Materialvetenskap: Göra Perfekt hoppa av

Published on May 3, 2012 at 11:01 AM

Starkt belägger med metall har en tendens att vara mindre ductile - om inte belägga med metall händer att vara ett säreget bildar av förkopprar bekant, som nanotwinned, förkopprar. Kristallen strukturerar av nanotwinned förkopprar utställningar många nära-görade mellanslag avbrott i annars en atom- samling för stamgäst. Dessa avbrott, illviljan som benämnas ”, hoppar av”, faktiskt förhöjning metallens styrka utan förminskande dess medgörlighet, danande det som är attraktivt för applikationer liksom halvledareapparater och filmar thin, beläggningar. Emellertid hoppar av förhållandet mellan rekvisitan av dessa, och de av belägger med metall att innehålla hoppar av återstår oklara.

Nu har Zhaoxuan Wu och medarbetare på A*STAR-Institutet för KickKapaciteten som Beräknar, nu utfört en storskalig numerisk simulering som utgjuter lätt på detta förhållande. Simuleringen tilltalade några av deras föregående unexplained experimentella data.

Avbilda visar att simuleringen av nanotwinned ett polycrystalline förkopprar och dess hoppar av under tänjbart ladda. Avbilda artighet av Elsevier.

I 2009 hade forskarna observerat att styrkan av nanotwinned förkopprar nedde ett maximum, när storleksanpassa av hoppar av i dess kristall strukturerar var omkring 15 nanometers. När hoppar av, gjordes mindre, eller större, kopparens minskade styrka. Detta sade emott det klassiskt modellerar, som förutsade att metallens styrka skulle förhöjning som hoppa av storleksanpassar ständigt förminskades.

Wu och medarbetare tilltalade denna motsättning, genom att använda en mycket storskalig molekylär dynamiksimulering för att beräkna, hur nanotwinned förkopprar crystal bestå av mer än, 60 miljon atoms deformerar pressar under. De observerade att dess deformering gjordes lättare av tre typer av mobila förskjutningar i dess kristall strukturerar. Markant grundar de att en av dessa tre typer av förskjutning som kallas en förskjutning som 60° påverkas varandra med hoppar av i långt som berodde på hoppa av storleksanpassar.

Förskjutningarna 60° var kompetent att passera till och med litet hoppar av i ett fortlöpande sätt som skapar många nya, högt mobila förskjutningar som mjuknade förkoppra. Å andra sidan då de mötte stort, hoppar av, en tredimensionell förskjutning knyter kontakt bildat, att agerat, som en barriär för följande förskjutning vinkar, således förstärka förkoppra. Simuleringen förutsade att de kritiska hoppar av storleksanpassar att avskilja dessa två styren av uppförande uppstod på 13 nanometers, som mätas värderar mycket försöksvis nästan av 15 nanometers.

Resultaten visar att det finns många olik deformeringmekanism som uppstår i nano-strukturerade material som den nanotwinned något liknande förkopprar. Överenskommelse varje av dem ska låter forskare trimma materiell rekvisita - som Wu kommenterar: ”For example, kunde vi introducera förskjutningbarriärer för att stoppa deras vinkar, eller ändring hoppar av har kontakt energier för att ändra hur de deformerar.”, Wu tillfogar att de nästa kliver för hans ska forskninglag är att ta in i konto som mångfalden hoppar av in storleksanpassar inom en materiell singel.

Källa: a-star.edu.sg

Last Update: 4. May 2012 04:53

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit