Cu/X(X=Cr,Nb)纳米多层膜力/电学性能的尺度依赖性
来源期刊：金属学报2011年第10期
论文作者：张金钰 张欣 牛佳佳 刘刚 张国君 孙军
文章页码：1348 - 1354
关键词：Cu/Cr;Cu/Nb;纳米多层膜;强度;电阻率;尺寸效应;
摘 要：利用纳米压痕实验以及四探针法,系统研究了相同层厚Cu/X（X=Cr,Nb）纳米金属多层膜的力学性能（强/硬度）和电学性能（电阻率）的尺度依赖性.微观分析表明:Cu/X多层膜调制结构清晰,Cu层沿{111}面择优生长,X层沿{110}面择优生长.纳米压入结果表明,Cu/X多层膜的强度依赖于调制周期,并随调制周期的减小而增加.多层膜变形机制在临界调制周期（λc≈25 nm）由Cu层内单根位错滑移转变为位错切割界面.多层膜的电阻率不仅与表面/界面以及晶界散射相关,而且在小尺度下受界面条件显著影响.通过修正的FS-MS模型可以量化界面效应对多层膜电阻率的影响.Cu/X纳米多层膜可以通过调控微观结构实现强度-电导率的合理匹配.
张金钰，张欣，牛佳佳，刘刚，张国君，孙军
西安交通大学金属材料强度国家重点实验室
摘 要：利用纳米压痕实验以及四探针法,系统研究了相同层厚Cu/X（X=Cr,Nb）纳米金属多层膜的力学性能（强/硬度）和电学性能（电阻率）的尺度依赖性.微观分析表明:Cu/X多层膜调制结构清晰,Cu层沿{111}面择优生长,X层沿{110}面择优生长.纳米压入结果表明,Cu/X多层膜的强度依赖于调制周期,并随调制周期的减小而增加.多层膜变形机制在临界调制周期（λc≈25 nm）由Cu层内单根位错滑移转变为位错切割界面.多层膜的电阻率不仅与表面/界面以及晶界散射相关,而且在小尺度下受界面条件显著影响.通过修正的FS-MS模型可以量化界面效应对多层膜电阻率的影响.Cu/X纳米多层膜可以通过调控微观结构实现强度-电导率的合理匹配.
关键词：Cu/Cr;Cu/Nb;纳米多层膜;强度;电阻率;尺寸效应;
