Подразделение журнала Science: команда Зhejiang University раскрыла механизм антидислокационной деформации в BCC‑нанопроволоках из вольфрама


Дата публикации:

2020-06-12

В последнее время команда академика Чжана Цзэ и исследователя Ван Цзянвэя из Центра электронной микроскопии Чжэцзянского университета в сотрудничестве с группой профессора Чжу Тина из Технологического института Джорджии, используя образцовые стержни серии PicoFemto для непрерывного трансмиссионного электронного микроскопа TEM‑STM компании Zeyou Technology, с помощью метода наномеханических испытаний в режиме in situ на основе трансмиссионной электронной микроскопии впервые наблюдала явление зарождения и роста антикристаллитных дефектов в вольфрамовых нанопроволоках диаметром менее 20 нм (металл с объёмно‑центрированной кубической решёткой). Кроме того, на основе молекулярно‑динамических теоретических моделей и расчётов методом функционала плотности была теоретически раскрыта механизмология возникновения антикристаллитного деформирования.

В последнее время команда академика Чжана Цзэ и исследователя Ван Цзянвэя из Центра электронной микроскопии Чжэцзянского университета в сотрудничестве с группой профессора Чжу Тина из Технологического института Джорджии, используя образцовые стержни серии PicoFemto для непрерывного трансмиссионного электронного микроскопа TEM‑STM компании Zeyou Technology, с помощью метода наномеханических испытаний в режиме in situ на основе трансмиссионной электронной микроскопии впервые наблюдала зарождение и рост антидвойниковых дефектов в вольфрамовых нанопроволоках диаметром менее 20 нм (металл с гранецентрированной кубической решёткой). Кроме того, на основе молекулярно‑динамических теоретических моделей и расчётов методом функционала плотности была теоретически объяснена природа механизма антидвойникового поведения. Данная работа под названием «Антидвойники в наноразмерном вольфраме» опубликована в журнале Science Advances, входящем в издательскую группу Science. DOI: 10.1126/sciadv.aay2792

Ссылка на оригинал: https://advances.sciencemag.org/content/6/23/eaay2792.full

В процессе анти‑твининга на соседних плоскостях {112} происходит непрерывная сдвиговая деформация по направлению 1/3<111>, а не обратная сдвиговая деформация по направлению 1/6<-1-1-1>, как в случае обычного твининга. Такая асимметрия пути сдвига на атомном уровне делает проявление анти‑твининга более трудным по сравнению с обычной твининговой деформацией. Авторы показали, что в нанокристаллах BCC при высоких напряжениях анти‑твининг может активизироваться из‑за ограниченного числа пластических сдвиговых носителей в малых объёмах кристаллов. Данная работа открывает новые перспективы для исследования размерной зависимости деформации нанокристаллов BCC и имеет важное значение для разработки методов достижения высокой механической предварительной формовки наноматериалов за счёт использования нетрадиционных механизмов деформации.

1

Рис. 1 Методика эксперимента

В данном эксперименте вольфрамовая игла проходит через Пико Фемто ® Пьезоэлектрический модуль манипуляции образцовой стойкой для электроизмерений в режиме in situ TEM‑STM точно соединяется с вольфрамовым стержнем на противоположной стороне; под действием приложенного напряжения между ними в установке TEM осуществляется высокоточная сварка «in situ», в результате чего формируется вольфрамовый нанопроводник. После образования нанопроводника можно далее использовать… Пико Фемто ® С помощью образцового стержня для электроизмерений в режиме in situ TEM‑STM осуществляются измерения физических свойств и механическое нагружение данного нанопровода, что позволяет проводить его in situ‑тестирование и характеристику.

1

Рис. 2 ТЕМ‑фотография, полученная в режиме in situ

Поделиться в

Вернуться к списку