纳米尺度的微凸体接触：Ru 与 Au 的比较
材料科学
2011-04-05 v1
摘要
我们基于嵌入原子法（embedded atom method）框架并结合 Finnis/Sinclair 表示，开发并验证了一种钌（Ru）的原子间势。我们确认新势能函数能产生稳定的 hcp 晶格，且具有合理的晶格常数、弹性常数以及表面能和层错能。我们利用分子动力学模拟使两个表面相互靠近，其中一个平坦，另一个带有单个微凸体（asperity）。我们比较了目前用于微机电系统（MEMS）开关的两种材料 Au 和 Ru 中微凸体接触的形成与断裂过程。虽然 Au 在 150 K 和 300 K 下表现出极高的延展性，但 Ru 在 300 K 和 600 K（大致相同的同源温度）下表现出的塑性要少得多。在 Au 中，分离时微凸体会颈缩成单原子厚的桥接结构。虽然 Ru 在 600 K 时也会发生类似的颈缩，但其程度远小于 Au。另一方面，在 300 K 时，Ru 通过断裂/内聚分离这一更具脆性的过程发生破坏，且塑性变形有限。
引用
@article{arxiv.0807.0613,
title = {Asperity contacts at the nanoscale: comparison of Ru and Au},
author = {Andrea Fortini and Mikhail I. Mendelev and Sergey Buldyrev and David Srolovitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:0807.0613},
year = {2011}
}
备注
10 pages, 13 figures