理解 Cu 中晶界电阻率：晶界结构的影响
材料科学
2022-01-19 v1
摘要
金属中的晶界（GBs）因其与晶粒内部不同的原子排列通常会增大电阻率。尽管晶界结构对电学性质有关键影响，但其与电阻率的关系尚不清楚。本文中，我们通过对 Cu 倾转晶界进行高分辨率原位电学测量并结合晶界原子结构分析，系统研究了电阻率与结构的关系。利用分子动力学模拟计算了所选晶界的过剩体积与能量。我们发现晶界的重合位置点阵（CSL）类型与其电阻率之间存在一致关系。电阻率最高的晶界是很大范围内的小角晶界（取向差 14 至 18 度），其电阻率为大角倾转晶界的两倍，源于高位错密度及相应的应变场。就原子尺度结构而言，晶界电阻率大致与晶界过剩体积相关。此外，我们表明晶界曲率使电阻率增加约 80%，而同一 CSL 类型内的相变与缺陷则不会显著改变电阻率。
引用
@article{arxiv.2108.09148,
title = {Understanding grain boundary electrical resistivity in Cu: the effect of boundary structure},
author = {Hanna Bishara and Subin Lee and Tobias Brink and Matteo Ghidelli and Gerhard Dehm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.09148},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 7 Figures, 1 Table, Supplementary material