나노 기계 테스트 저널 클럽

실온 및 높은 변형률에서 고연성 비정질 산화물

에르카 J. 프랭크버그, 잔 칼리카, 프란시스코 가르시아 페레, 루실 졸리 포투즈, 투르크카 살미넨, 주코 힌티카, 미코 홋카, 시다르다 코네티, 티에리 두일라드, 베랑게르 르 세인트, 파트리스 크레이믈럼, 메건 J. 코딜, 티에리 에피에어, 더글러스 스타퍼, 마테오 바나치, 루시안 로이반, 자코 아콜라, 파비오 디포 폰조, 레센 카렌

과학, 2019, 366, 6467, pp. 864-869

산화물 안경은 열 및 화학 적 분해, 광학 투명성 및 유전체 특성에 대한 저항을 포함하여 현재 전자 및 에너지 응용 제품에 대한 몇 가지 매력적인 특성을 보유하고 있습니다. 그러나, 그들의 낮은 인성은 그들의 사용 수명 동안 처리 경로 및 기계적 신뢰성을 제한하는 관점에서 둘 다 그들의 사용을 제한했습니다. 이 낮은 인성은 활성 플라스틱 변형 프로세스의 부족에 근거, 이는, 일반적으로 기존의 스트레스와 균주에서 사실이지만, 반드시 높은 응력 / 변형의 경우는 아니다. 이를 달성하는 한 가지 방법은 작고 제어되는 샘플 볼륨테스트를 통해 고유한 재료 결함을 줄이는 것입니다.


이 연구는 비정질 알루미늄 산화물의 Situ TEM 인장 및 압축 특성에 대해 보고합니다. 이것은 산화 안경의 플라스틱 변형 공정에 대한 새로운 통찰력을 얻기 위해 상세한 원자 시뮬레이션과 결합됩니다. 특히 이러한 소성 변형은 시뮬레이션의 높은 변형률이 실험에 비해 비교적 낮은 점도 값을 생성하는 시간에 따라 관찰되었다. 두 개의 결합 스위칭 매개 가소성 메커니즘이 확인되었다: 밀도 변화, 낮은 균주에서 주로 발생, 꾸준한 상태 점성 크리프. 플라스틱 스트레인의 전체 분포는 균일했지만, 축적된 채권 전환을 통해 원자의 약한 그룹이 산출되는 지역화되고 간략한 변동이 확인되었습니다. 전반적으로, 이러한 결과는 비정질 알루미늄 산화물에서 이전에 예상했던 것보다 더 높은 연성을 나타낸다. 이 연성을 달성하기위한 몇 가지 중요한 조건이 확인되었으며, 이는 새로운 손상 내성 산화물 재료 및 가공 경로를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 특히, 이들은 가소성에 대한 낮은 활성화 에너지를 가진 조밀하고 낮은 결함 재료입니다.