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基于多尺度模拟研究Ni/Cu薄膜压痕塑性的原子机制
Atomistic mechanisms of the incipient plasticity of nano-indented Ni/Cu films via multi-scale simulations
摘要点击 49  全文点击 38  投稿时间:2016-12-29  修订日期:2017-02-08
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DOI编号  
中文关键词   纳米薄膜,多尺度模拟,原子机制,初始塑性
英文关键词   Nano-films,Multi-scale simulations,Atomistic mechanisms,Incipient plasticity
基金项目   国家自然科学基金,省市自然科学基金
作者单位E-mail
邵宇飞 辽宁工程技术大学应用物理与技术研究所 yfshao@alum.imr.ac.cn 
高科 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院  
杨鑫 辽宁工程技术大学应用物理与技术研究所  
李久会 辽宁工业大学理学院  
赵星 辽宁工业大学理学院 zhao-heng-xing@126.com 
中文摘要
    基于准连续介质多尺度模拟方法研究了Ni/Cu双层薄膜初始压痕塑性的原子机制,结果主要包括:(1) 当Ni晶体层厚度小于10nm时,随着Ni晶体层厚度的减少,薄膜弹性极限所对应的临界接触力逐渐降低,即Ni/Cu薄膜随Ni晶体层厚度减小而变软;(2) 压头下方晶格Shockley分位错的开动、界面位错的分解、以及界面位错与晶格位错的相互作用是Ni/Cu薄膜初始塑性的微观原子机制,(3) 根据模拟结果观察和位错弹性理论计算,承载初始塑性的界面位错数目变少是Ni/Cu薄膜软化的主要原子机制. 本文研究结果能够为异质界面力学行为研究提供有益参考.
英文摘要
    The atomistic mechanisms of the incipient plasticity of nano-indented Ni/Cu bi-layer films were studied by using the quasicontinuum multi-scale simulations. Results show that (1) the critical contact force under elastic limit condition decreases with the thickness of Ni layer, when the thickness of Ni layer is less than 10 nm, there is a weakening effect of Ni/Cu films: (2) the operation of Shockley partial dislocation, disassociation of interface dislocation, and interactions between interface dislocations and lattice dislocations are the main mechanisms of the incipient plasticity of Ni/Cu films; (3) decreasing of the amount of activated interface dislocations is the main reason for the weakening of Ni/Cu films, based on further defect structure observations and theoretical calculations. Studies on the mechanical behavior of heterogeneous interfaces can be benefit from the present research results.

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