薄晶态 SrTiO$_3$ 膜的断裂与疲劳
应用物理
2021-08-25 v1 材料科学
摘要
多种二维材料日益可及，极大地推动了纳米工程与纳米力学领域的发展。近期薄膜合成技术的进步使得能够制备可轻松集成于纳米机械器件中的自支撑功能性氧化物膜。尽管许多氧化物在块体状态下极为脆断，但近期研究表明，在薄膜形态下它们相比块体对应物对断裂具有更强的耐受性。在此，我们利用原子力显微镜探测自支撑 SrTiO 膜片，研究 SrTiO 膜的极限抗拉强度。我们证明，在厚度低于 20 nm 的 regime 下，SrTiO 膜可承受平均应变约 6% 的弹性变形，这超出了块体极限一个数量级以上。我们还表明这些膜在高周疲劳测试中极具韧性，在其断裂应变的 85% 下经受高达十亿次力调制循环而存活，展示了其在纳米机械应用中的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2107.12468,
title = {Fracture and Fatigue of Thin Crystalline SrTiO$_3$ Membranes},
author = {Varun Harbola and Ruijuan Xu and Samuel Crossley and Prastuti Singh and Harold Y. Hwang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.12468},
year = {2021}
}