Cu/Ta纳米多层薄膜中的尺度效应

【摘要】：本文研究了具有不同层厚和面内晶粒尺度的Cu/Ta纳米多层薄膜在单轴拉伸过程中微结构的演化。研究发现,当层厚下降到10nm时,变形后的多层薄膜的表面和断面会呈现出独特的结构特征,表明变形机制随层厚的变化发生了转变。表面上可以观察到多条高出表面的局部变形带,与拉伸方向大致保持垂直。变形带的边缘由对齐的晶界片段构成,局部可以发现正在扩展的裂纹尖端,而内部的晶粒表现出明显的拉长和平行排列。横截面SEM图片显示出穿过膜厚的裂纹沿倾斜的宏观剪切面扩展。考虑到层厚的尺度和表面变形特征,研究认为膜厚方向的宏观剪切是通过晶界在介观平面界面上的滑移实现的,而这些界面是由对齐的晶界片段构成的。