Cu/Al$_2$O$_3$ 多层薄膜的应变率敏感性
材料科学
2025-03-21 v2
摘要
为研究铜多晶微观结构的大小和应变率依赖性，采用混合沉积系统（结合物理气相沉积和原子层沉积）在 Si 基底上沉积了多层铜/AlO 薄膜。对具有超细晶粒结构的"As Deposited"材料进行高温处理以增大平均晶粒尺寸，得到具有微晶结构的"Heat Treated"状态。利用聚焦离子束铣削加工出两种不同尺寸的方形微柱，并在不同应变率（0.001/s–1000/s）下进行压缩载荷。讨论了低应变率和高应变率下应变率敏感性行为的差异，并将其与微柱直径和变形样品的晶粒尺寸联系起来。透射电子显微镜研究的 AlO 中间层表现出优异的热稳定性和通过沉淀实现的晶界钉扎，也使得微柱的均匀变形成为可能并防止了剪切局域化。通过高角度分辨率电子背散射衍射估算的几何必要位错密度显示了变形微柱体积内的非均匀位错分布，这归因于样品边缘的邻近效应。最后，AlO 中间层成功抑制了任何可能的再结晶过程，有助于优异的薄膜稳定性，使所提出的涂层成为极端条件下运行的理想选择。
引用
@article{arxiv.2407.21392,
title = {Strain rate sensitivity of a Cu/Al$_2$O$_3$ multi-layered thin film},
author = {Szilvia Kalácska and László Pethő and Guillaume Kermouche and Johann Michler and Péter Dusán Ispánovity},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.21392},
year = {2025}
}