温度变化对多层铜/铝纳米薄膜拉伸和疲劳性能影响的研究

项目名称： 温度变化对多层铜/铝纳米薄膜拉伸和疲劳性能影响的研究

项目编号： No.11372283

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 郭巧能

作者单位： 郑州大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 铜/铝等多层金属纳米薄膜现正广泛应用于大规模集成电路及微电机设备中。由于这些薄膜在不同环境温度下承受各种荷载作用，其可靠性研究至关重要。因此,本研究将用嵌入原子势的分子动力学模拟方法研究温度对铜/铝多层纳米薄膜的拉伸和疲劳性能的影响，并用热激活成核理论和扩散理论对模拟结果进行定量研究：给出热激活参数，结合观测到的位错原子结构，分析探讨出各种塑性形变机制。并将进一步揭示具有面心立晶格结构金属薄膜的拉伸塑性和循环形变机理及其临界温度效应的一般规律。我们还将用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究铜/铝等面心立方晶格结构的金属纳米多层膜的电学性能、热学性能和力学性能，以期为设计出综合性能优异的金属纳米多层薄膜、更好地使用金属纳米多层薄膜、延长其使用寿命提供理论依据。

中文关键词： 铜/铝纳米薄膜；拉伸；疲劳；温度效应；分子动力学

英文摘要： Multilayered metal nanofilms, particularly those made of Cu/Al, are widely used in large-scale integrated circuits and microelectrical and mechanical system devices where the films are under either constant uniaxial tension or cyclic loading. Thus, in or

英文关键词： Cu/Al nanofilms；Tension；Fatigue；Temperature effect；Molecular dynamics