Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Technical Sales Solutions - 5% off any SEM, TEM, FIB or Dual Beam
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
Posted in | Nanoanalysis
Related Offers

De Chinese Onderzoekers Bestuderen de Misvorming van de nano-Schaal van het Uiteinde van de Barst

Published on October 10, 2012 at 5:20 AM

De breuk van materialen is een zeer belangrijke kwestie voor zowel structurele als functionele materialen. Het barst-Uiteinde gedrag is onder de meest basisproblemen in breukwerktuigkundigen. Vele theoretische en experimentele onderzoeken zijn uitgevoerd om het effect van barst-uiteinde misvormingsgebieden te begrijpen.

Dit toont: (a) Tem helder--gebiedsbeeld van micro-crack in single-crystal silicium; (b) het beeld van HRTEM van een barst-uiteinde (in dozen gedaan gebied in figuur a); (c) het gebied van de scheerbeurtspanning van een barst-uiteinde; en (d) spanning-afstand krommen op het barstvliegtuig. Krediet: de Pers van ©ScienceChina

Nochtans, is de directe nanoscalemeting van spanningsgebieden rond het barst-uiteinde nog niet bereikt, ondanks vele jaren van onderzoek. De Professoren Zhao ChunWang en Xing YongMing van de BinnenUniversiteit van Mongolië van Technologie trachten dit probleem aan te pakken. Zij keurden een combinatie van high-resolution transmissieelektronenmicroscopie (HRTEM) en geometrische faseanalyse (GPA) goed en brachten de dichtbijgelegen gebieden van de atoom-schaalspanning van een barst-uiteinde in kaart. Hun werk, getiteld „Kwantitatieve analyse van de gebieden van de nanoscalemisvorming van een barst-uiteinde in single-crystal silicium“, werd gepubliceerd in de Fysica, de Werktuigkundigen & de Astronomie van CHINA van de WETENSCHAP. 2012, Volume 55(6).

Hoewel de breuk van materialen deel van onze dagelijkse ervaring uitmaakt, wordt het proces niet goed begrepen. De gevolgen van breuk van materialen zijn duidelijk op macroscopische schalen, maar de dynamica van breuk die tot dergelijke mislukkingen leiden wordt geregeerd volledig door het gedrag van het materiaal bij de kleinste schaal. Gebieden van de Misvorming van een barst-uiteinde werden onderzocht gebruikend HRTEM, die een meer en meer krachtig hulpmiddel wordt om misvormingsgebieden bij nanoscale wegens de ontwikkeling van de kwantitatieve methodes van de beeldanalyse te meten. Één dergelijke techniek is GPA, die is toegepast op een grote verscheidenheid van systemen, zoals dislocaties, quantumpunten, nanowires, nanoparticles, heterostructuren, de grenzen van de laag-hoekkorrel, enz. Het huidige werk stelde een onderzoek HRTEM van een wijze II barst in single-crystal silicium voor. Eerst, werd micro-crack in single-crystal silicium gevonden gebruikend TEM onder lage vergroting (Figuur a). Ten Tweede, werd het barst-uiteinde gevestigd en een hoger vergrotingsHRTEM beeld verkregen (Figuur B). Ten Derde, was de methode GPA aangewend om de spanningsgebieden van het barst-uiteinde gebied van het beeld HRTEM (Figuur c) in kaart te brengen. Omdat de beelden HRTEM bij dichtbijgelegen atoom-schaal zijn, is de spanningskaart ook bij dichtbijgelegen atoom-schaal. De metingen toonden aan dat de spanning bij het barstuiteinde zuivere scheerbeurtspanning was, en zo werd micro-crack geïdentificeerd als wijze II barst. Tot Slot werden de experimentele spanningswaarden op het barstvliegtuig gehaald en werden vergeleken met theoretische voorspellingen van lineaire elastische breukwerktuigkundigen (Figuur D). De vergelijking toont aan dat de experimentele resultaten op het barstvliegtuig met de theoretische voorspellingen tot 1 NM van het barst-uiteinde goedkeuren.

Tot nu toe, heeft het experimentele onderzoek naar micro-cracks zich hoofdzakelijk geconcentreerd op initiatie, uitbreiding en de morfologie bij een grote verscheidenheid van schalen. Professor Zhao ChunWang en zijn groep hebben kwantitatieve analyse van de gebieden van de nanoscalemisvorming van barst-uiteinden de weg bereid en een efficiënte methode ontwikkeld om de misvorming van barst-uiteinden bij zeer kleinschalig te analyseren. Met verdere ontwikkeling van HRTEM, zullen de meting en de analyse van misvormingsgebieden bij de atoomschaal mogelijk worden. De Atoom het plakken en atoombeweging voor het barst-uiteinde kan ook kwantitatief worden geanalyseerd.

Dit is een belangrijke ontwikkeling in de recente geschiedenis van breukwerktuigkundigen. De onderzoekers stellen voor dat de volgende stappen in hun werk meer materialen moeten onderzoeken en ook proberen om de misvormingsgebieden van een dynamisch barst-uiteinde te meten. Deze toekomstige inspanningen zullen een belangrijke verhoging aan breukwerktuigkundigen en materialenfysica zijn.

Bron: http://www.imut.edu.cn

Last Update: 10. October 2012 06:22

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