介观多重孪晶金属塑性变形的尺度与约束效应

项目名称： 介观多重孪晶金属塑性变形的尺度与约束效应

项目编号： No.51371096

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 操振华

作者单位： 南京大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 介观金属晶体的力学性能对于微电子器件的工作可靠性具有重要影响。高强度是介观金属晶体的主要特性，由于受空间限制，位错易滑移至表面而湮灭，难以缠结与塞积，无应变硬化行为，塑性很差。如何兼顾强度与塑性成为关键科学问题。大量研究表明，高密度孪晶和界面约束可分别强化块体金属与薄膜的同时保持良好的塑性。受此启发，本项目拟通过在介观金属晶体柱内引入具有交叉孪晶界面的高密度多重孪晶，提高位错在孪晶界塞积；并且，在表面沉积非晶约束涂层，抑制位错在表面湮灭，力图获得高强度与高塑性。重点研究内部多重孪晶与样品几何特征尺度的协同效应，探索表面涂层提升应变硬化能力的约束行为，系统刻画位错与孪晶界面、表面相互作用以及位错缠结、湮灭等微结构演化，构建微结构、几何特征尺度与力学性能之间的关联模型，揭示介观多重孪晶金属应变强化的尺度与约束效应，阐明多重孪晶金属强韧化新机制，为设计具有高强度与高塑性的介观金属提供科学依据。

中文关键词： 介观金属；多重孪晶；塑性变形；应变硬化；尺度效应

英文摘要： The mechanical properties of mesoscopic metals have a significant influence on the work reliability of microelectronic devices. Ultrahigh strength is the primary characteristic of mesoscopic metals, such as metal films and nanopillar. However, they often

英文关键词： Mesoscopic metals；multifold tiwns；plastic deformation；strain hardening；size effect