无序/无序纳米层状结构中的界面介导软化与变形力学
材料科学
2025-11-04 v1
摘要
界面决定了无序多层结构的独特力学响应。本文考察了厚度 ranging 从 2 nm 到 334 nm 的无序-无序 TaO/SiO 纳米层状结构的纳米压痕硬度和变形行为。单层 SiO 通过单一主导剪切带发生灾难性破裂，而多层结构则表现出不同的变形机制。随着 bilayer 厚度减小，硬度从 334 nm 处的 7.7 GPa 下降至 2 nm 处的 5.5 GPa，这与晶体系统减小间距时强化的行为形成鲜明对比。透射电子显微镜交叉切片观察到，细小 bilayer 间距促进 closely spaced 垂直剪切带伴随 bilayer compression，而较粗大的间距则表现为较少且分布更广的剪切带伴随化学混合。扫描电子衍射映射显示，压痕下方存在显著的致密化。高界面密度促进应变配合，防止了脆性无序材料特有的灾难性破裂。
引用
@article{arxiv.2511.00213,
title = {Interface-mediated softening and deformation mechanics in amorphous/ amorphous nanolaminates},
author = {Vivek Devulapalli and Fedor F. Klimashin and Manuel Bärtschi and Stephan Waldner and Silvia Schwyn Thöny and Johann Michler and Xavier Maeder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.00213},
year = {2025}
}