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初始微观结构缺陷和断裂的温度依赖及相关性 被引量:1
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作者 赵健伟 沈坤燕 +1 位作者 于晓辉 侯进 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1193-1207,共15页
纳米线(NW)结构内的微观结构缺陷对NW的机械性能存在一定的影响。NW断裂位置的预测关系着纳米器件应用的寿命,进而引起了人们的广泛关注。在本工作中,基于统计分析,分别研究了单晶铜纳米线(Cu NW)拉伸过程中出现的断裂位置以及在应力屈... 纳米线(NW)结构内的微观结构缺陷对NW的机械性能存在一定的影响。NW断裂位置的预测关系着纳米器件应用的寿命,进而引起了人们的广泛关注。在本工作中,基于统计分析,分别研究了单晶铜纳米线(Cu NW)拉伸过程中出现的断裂位置以及在应力屈服点处产生的初始微观结构缺陷(初始缺陷)的位置对温度的依赖性,进一步探究了两者之间的联系。利用分子动力学(MD)模拟了单晶Cu NW在20~300 K的温度范围内的拉伸状态,共包含6个体系,各温度体系包含300个独立的样本。基于机器学习,采用density-based spatial clustering of applications with noise(DBSCAN)算法,将hexagonal close-packed(hcp)原子划分为各个初始缺陷以进一步确定其位置。统计结果显示,当温度低于50 K时,初始缺陷的位置集中在NW的两端。随着模拟温度的上升,MD模拟结果展现了单晶Cu NW的拉伸过程中的杨氏模量、平均屈服应力、平均势能等机械性能对温度的依赖性。温度的升高进一步促使了更多初始缺陷的产生,并使得初始缺陷的位置由统计分布的两端向中间平均化。与初始缺陷相比,各温度下的断裂位置集中在两端。统计结果表明,模拟的温度范围对NW的断裂位置无明显影响,但对初始缺陷的产生具有明显影响。当温度低于100 K时,初始缺陷的位置分布与断裂位置分布呈现了一致性。由于两者具有不同的温度依赖,其差异随着温度的上升逐渐显现。对不同温度下的微观结构形变行为观察发现,断裂失效明显受到NW两端的表面效应和阻挡效应的影响。最终的断裂位置受塑性形变中后期的影响,与应力屈服区产生的初始缺陷无直接联系。 展开更多
关键词 纳米线 初始微观结构缺陷 断裂失效 分子动力学 统计分析 机械性能
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钛酸锶钡薄膜中微观结构缺陷及其形成机理
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作者 李春艳 刘雪华 +4 位作者 刁飞玉 梁文双 王乙潜 PETROV Peter ALFORD Neil 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期285-290,共6页
采用脉冲激光沉积方法,在(001)单晶铝酸镧(LaAlO3)衬底上成功制备出钛酸锶钡(Ba0.75Sr0.25TiO3)外延薄膜.利用高分辨电子显微学对其微观结构进行了详细研究,并探讨了其微观结构缺陷的形成机理.研究发现,在钛酸锶钡外延薄膜中存在失配位... 采用脉冲激光沉积方法,在(001)单晶铝酸镧(LaAlO3)衬底上成功制备出钛酸锶钡(Ba0.75Sr0.25TiO3)外延薄膜.利用高分辨电子显微学对其微观结构进行了详细研究,并探讨了其微观结构缺陷的形成机理.研究发现,在钛酸锶钡外延薄膜中存在失配位错和穿透位错,且存在直线型和锯齿型的两种反相畴界.失配位错是由于钛酸锶钡薄膜与LaAlO3单晶衬底之间存在较大的晶格失配形成的,可分解为不全位错;穿透位错可以分解为不全位错伴随有堆垛层错的形成.反相畴界的形成是由于衬底表面存在台阶,直线型反向畴界是由于形核点离台阶处较近产生的,而锯齿型反向畴界是由于形核点离台阶处较远而形成.研究结果可为其它钙钛矿型外延薄膜中微观结构缺陷的形成机理提供理论指导. 展开更多
关键词 钛酸锶钡外延薄膜 高分辨透射电子显微学 微观结构缺陷 形成机理
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CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能研究进展 被引量:4
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作者 蔡静雯 冯璇璇 +3 位作者 王杭宁 朱铭海 赖祥晔 秦凤香 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3899-3922,共24页
高熵合金是一种新型多主元合金材料,因各方面独特的性能而受到广泛关注,其耐腐蚀性能方面也展现出巨大的潜力。本文结合最新研究动态,系统总结了合金元素、相结构及微观缺陷对CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能的影响;探讨了具有不同微观结... 高熵合金是一种新型多主元合金材料,因各方面独特的性能而受到广泛关注,其耐腐蚀性能方面也展现出巨大的潜力。本文结合最新研究动态,系统总结了合金元素、相结构及微观缺陷对CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能的影响;探讨了具有不同微观结构特征的高熵合金的腐蚀机制;并从室温及高温下不同腐蚀介质中的应用出发,阐述了CoCrFeNi系高熵合金在各领域的广阔应用前景。最后,总结了CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能的研究,并对其研究发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 CoCrFeNi系高熵合金 耐腐蚀性 合金元素 结构 微观结构缺陷
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高分辨电子显微学进展及其在材料科学中的应用 被引量:7
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作者 王乙潜 梁文双 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2010年第3期25-28,共4页
简要介绍了高分辨电子显微学的最新进展。主要表现在两个方面:(1)球差校正的高分辨透射电子显微学;(2)原子分辨率的扫描透射电子显微学(或原子序数衬度成像)。两种成像技术均可达到亚埃的分辨率。介绍了这两种技术的各自特点及... 简要介绍了高分辨电子显微学的最新进展。主要表现在两个方面:(1)球差校正的高分辨透射电子显微学;(2)原子分辨率的扫描透射电子显微学(或原子序数衬度成像)。两种成像技术均可达到亚埃的分辨率。介绍了这两种技术的各自特点及其在功能材料的微观结构缺陷表征、铁电薄膜的极性确定等方面的应用。随着亚埃分辨率的电子显微学的发展,它必将对材料科学、物理学、纳米科学、化学及生命科学等产生重大的影响。 展开更多
关键词 高分辨电子显微学 功能材料 微观结构缺陷 铁电极性
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