通过三维 HR-EBSD 研究压缩 Cu 微柱中的几何必需位错结构
应用物理
2019-12-17 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
微柱的力学测试是一个涉及新物理的领域，因为材料在此尺度下的行为是非确定性的。为了更好地理解其变形机制，我们应用三维高角分辨率电子背散射衍射（3D HR-EBSD）来揭示变形单晶铜微柱中的位错分布。相同的微柱（尺寸为 6 um x 6 um x 18 um）通过聚焦离子束（FIB）制备，并在室温下压缩。变形过程在不同应变水平（约 1%、4% 和 10%）处停止，以研究几何必需位错（GNDs）的演化。利用 FIB 串行切片及在 (100) 侧面的连续 HR-EBSD mapping 创建并比较变形体的三维图。计算每个变形步骤的平均 GND 密度。基于 X 射线同步辐射测量对 微柱进行总位错密度计算，以比较两种互补方法确定的位错密度。在 10% 微柱上拍摄扫描透射电子显微镜（STEM）和透射电子显微镜（TEM）图像以可视化实际位错结构。借助 3D HR-EBSD 技术，我们研究了微柱变形过程中演化的几何必需位错。在所研究样品尺寸下发现了介于块体与纳米尺度塑性之间的中间行为：变形中建立了发达的位错胞结构，但 GND 密度显著低于块体。这解释了在此尺度下同时观察到应变硬化与尺寸效应的现象。
引用
@article{arxiv.1906.06980,
title = {Investigation of geometrically necessary dislocation structures in compressed Cu micropillars by 3-dimensional HR-EBSD},
author = {Szilvia Kalácska and Zoltán Dankházi and Gyula Zilahi and Xavier Maeder and Johann Michler and Péter Dusán Ispánovity and István Groma},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.06980},
year = {2019}
}
备注
Preprint (after peer-revision)