应变对面心立方结构孪晶纳米线变形机制影响的原位原子尺度研究

本文利用原位实验技术,在透射电镜中实现了对直径约为40 nm的孪晶结构Ni纳米线(D=～40 nm)的弯曲变形实验,并对其塑性变形机制进行了原位原子尺度研究。原位原子尺度研究表明,弯曲应变对孪晶结构Ni纳米线的塑性行为有显著影响。在弯曲变形的初始阶段,塑性变形受位错行为控制,并且孪晶厚度对位错类型和滑移系具有重要影响。随着弯曲应变的增加,纳米线中观察到了连续的晶格畸变以及面心立方-体心四方的相转变。当弯曲应变继续增加超过～30%时,塑性变形方式由晶格畸变/塌陷引起的晶界形核主导。本实验提供了孪晶结构Ni纳米线在大塑性变形下的塑性变形图像,对理解不同的弯曲应变对孪晶结构Ni纳米线变形机制的影响具有借鉴意义。     

纳米Ir薄膜中缺陷结构的原子尺度研究

金属铱(Ir)因具有高密度,高熔点,高硬度等特点而被广泛应用于航空航天、军工等高新科技领域。但Ir的塑性差,严重影响其进一步广泛应用。金属自身的结构及缺陷对其力学性能具有重要影响,研究Ir的原子尺度微观结构可为其力学性能优化提供重要参考。本文主要利用透射电子显微镜(TEM)对纳米Ir薄膜中的缺陷类型和缺陷密度进行了研究。发现薄膜中存在高密度的孪晶以及位错。其中,薄膜中的孪晶密度为1.6×10³(1/μm²)。此外,研究还发现薄膜中有两大类缺陷的相互作用:位错与孪晶相互作用以及孪晶与孪晶相互作用。前者包括层错与孪晶相互作用以及全位错对孪晶的钉扎作用;孪晶之间的相互作用形态包括头对头对接式,三重孪晶和五重孪晶等多种形态。