初始无位错单晶金属微纳立方体尺寸效应的起源
材料科学
2020-11-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
我们报道了在通过多步晶种生长工艺合成的无初始位错银微立方体和纳立方体的微压缩测试中记录到的惊人屈服强度，其高达银理论强度的四分之一。这些高强度以及屈服时发生的剧烈应变突跳，源于原始样品的初始无位错单晶结构，其通过位错的自发形核而屈服。当原始样品经聚焦离子束加工成柱体后再压缩时，剧烈的应变突跳不再发生，且其屈服强度仅为原始对应样品的四分之一。无论测试前样品的缺陷状态如何，尺寸效应均显而易见，即屈服强度随样品尺寸减小而增加。由于位错耗尽和单臂源机制无法解释无位错样品中屈服强度的尺寸效应，我们通过细致的实验观察和分子静力学模拟来研究控制该尺寸效应的位错形核机制。我们发现，表面缺陷、边缘圆化、外部样品形状或高空位浓度等内在或外在对称性破缺因素可影响位错形核，从而贡献于初始无位错样品中屈服强度的尺寸效应。
引用
@article{arxiv.2011.04578,
title = {Origins of size effects in initially dislocation-free single-crystal metallic micro- and nanocubes},
author = {Claire Griesbach and Seog-Jin Jeon and David Funes Rojas and Mauricio Ponga and Sadegh Yazdi and Siddhartha Pathak and Nathan Mara and Edwin L. Thomas and Ramathasan Thevamaran},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.04578},
year = {2020}
}