多层纳米晶薄膜中晶界驱动的 Plateau-Rayleigh 失稳：相场研究
材料科学
2017-10-10 v2
摘要
纳米晶多层薄膜的热稳定性至关重要，因为其应用常涉及高温。本文利用相场模拟报道了二元多晶薄膜中始于较高温度下晶界迁移的层失稳现象。还研究了层厚度、双层间距以及晶界缺失的影响，以及各相的晶界迁移率对层稳定性的影响。多晶薄膜中的层失稳被证明源于晶界沟槽，而晶界沟槽自发产生于晶界的存在。我们的结果表明，由微分曲率产生的扰动增长遵循 Plateau-Rayleigh 失稳准则。增加层厚度、降低双层厚度以及降低晶界迁移率可改善层稳定性。相场模拟显示了与我们在锆（Zr）/氮化锆（ZrN）体系中实验观察到的相似微观结构演变。本工作中为理解层失稳机制所做的详细分析使我们能够预测将改善多层纳米晶薄膜热稳定性的措施。
引用
@article{arxiv.1611.00451,
title = {Grain Boundary Driven Plateau-Rayleigh Instability in Multilayer Nanocrystalline Thin Film: A Phase-field Study},
author = {Tamoghna Chakrabarti and Nisha Verma and Sukriti Manna},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.00451},
year = {2017}
}