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纳米孪晶铜的变形机制 nature最新文章
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Nanotwinned metals are attractive in many applications because they simultaneously demonstrate high strength and high ductility, characteristics that are usually thought to be mutually exclusive. However, most nanotwinned metals are produced in polycrystalline forms and therefore contain randomly oriented twin and grain boundaries making it difficult to determine the origins of their useful mechanical properties. Here, we report the fabrication of arrays of vertically aligned copper nanopillars that contain a very high density of periodic twin boundaries and no grain boundaries or other microstructural features. We use tension experiments, transmission electron microscopy and atomistic simulations to investigate the influence of diameter, twin-boundary spacing and twin-boundary orientation on the mechanical responses of individual nanopillars. We observe a brittle-to-ductile transition in samples with orthogonally oriented twin boundaries as the twinboundary spacing decreases below a critical value (∼3–4 nm for copper). We also find that nanopillars with slanted twin boundaries deform via shear offsets and significant detwinning. The ability to decouple nanotwins from other microstructural features should lead to an improved understanding of the mechanical properties of nanotwinned metals. 本文系统讨论了纳米孪晶pillar的几何结构（外形及大小，长径比）；孪晶片层；取向；表面氧化层对于变形机制的影响；发现了纳米孪晶铜的孪晶界面在极小尺度下的本征脆性特质（值得商榷），发现了韧脆转变的临界尺寸；并用解理断裂及位错开动的竞争模型对于临界片曾进行了计算：当孪晶片曾小于2.7nm，孪晶片层表现出韧性断裂；大于2.7nm表现出脆性断裂。对于倾斜的孪晶发现detwinning.以上的实验结果又分别用MD进行了模拟。 整体上非常不错，个别的地方需要商榷！[ Last edited by zhyq8767 on 2012-8-7 at 09:05 ] |
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