表面完整性对超薄膜力学特性的影响
应用物理
2017-12-27 v1 材料科学
摘要
在线弹性理论框架下，提出了一种关于表面完整性（即表面形貌、表面冶金学和表面力学性能）对超薄膜力学特性影响的详细公式化表述。在该表述中，超薄膜被建模为覆盖有两个变质层和两个粗糙表面作为不同相的材料基体。提出了所提表述的两个版本。在第一个版本中，控制方程依赖于表面形貌的一般形式获得。在第二个版本中，利用表面形貌的平均参数对控制方程进行了重新表述。在所提表述中，引入了相关度量以考虑表面形貌（即波纹度和粗糙度）、表面冶金学（即变质层）和表面过剩能对超薄膜力学特性的影响。解析求解了两端固支超薄膜静态弯曲的案例研究。并给出了表面粗糙度、波纹度、变质层和薄膜尺寸对超薄膜静态弯曲影响的参数化研究。该研究揭示了新的尺寸依赖行为，其中表面完整性的微小变化即可显著改变超薄膜的力学特性。
引用
@article{arxiv.1708.08485,
title = {Effects of Surface Integrity on the Mechanics of Ultra-Thin Films},
author = {M. Shaat},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.08485},
year = {2017}
}