薄膜材料的微觀性能研究對(duì)于薄膜材料的廣泛應(yīng)用有著重要的指導(dǎo)意義,如何正確的表征薄膜材料的微觀性能已經(jīng)成為目前薄膜材料的研究熱點(diǎn)之一。本文是采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法,對(duì)Fe/Ni多層薄膜模型進(jìn)行單向拉伸模擬,探索相同調(diào)制比以及不同調(diào)制比下的Fe/Ni多層薄膜的屈服應(yīng)力與薄膜組元單層厚度的關(guān)系,并對(duì)拉伸過(guò)程中的Fe/Ni多層薄膜的微觀結(jié)構(gòu)演變以及強(qiáng)化機(jī)制進(jìn)行了分析。本論文主要研究結(jié)果如下:1、通過(guò)對(duì)相同調(diào)制比的Fe/Ni多層薄膜的拉伸模擬結(jié)果分析表明:Fe/Ni多層薄膜的屈服應(yīng)力對(duì)薄膜組元單層厚度的變化有著明顯的尺寸依賴性,呈現(xiàn)這種尺寸依賴性的主要原因是由于其變形機(jī)制發(fā)生了變化。Fe/Ni多層薄膜的屈服應(yīng)力隨著組元單層厚度的變化可大致分為三個(gè)階段,在單層組元厚度大于15.18 nm時(shí),薄膜的屈服應(yīng)力隨著組元單層厚度的減小而增大,服從經(jīng)典的Hall-Petch關(guān)系,變形機(jī)制為位錯(cuò)塞積機(jī)制;在組元特征尺寸為10.6 nm￣15.18 nm時(shí),薄膜的屈服應(yīng)力不再隨著特征尺寸的減小而增大,在一定的范圍內(nèi)波動(dòng),此時(shí)的變形機(jī)制為位錯(cuò)弓出機(jī)制;當(dāng)組元特征尺寸進(jìn)一步減小時(shí),屈服應(yīng)力隨著特征尺寸的減小而減小,...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 薄膜材料的概述
    1.2 Fe/Ni薄膜的研究現(xiàn)狀
    1.3 尺寸效應(yīng)
    1.4 塑性變形機(jī)制
    1.5 本文的選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
第2章 分子動(dòng)力學(xué)方法及軟件
    2.1 引言
    2.2 分子動(dòng)力學(xué)方法
        2.2.1 積分方法
        2.2.2 原子間的相互作用勢(shì)
        2.2.3 邊界條件
    2.3 壓力與溫度控制方法
        2.3.1 控壓方法
        2.3.2 控溫方法
    2.4 分析方法
        2.4.1 中心對(duì)稱參數(shù)法
        2.4.2 局部晶序法
    2.5 運(yùn)用的軟件
第3章 相同調(diào)制比Fe/Ni多層薄膜力學(xué)性能尺寸效應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 模擬方法
    3.3 弛豫及拉伸模擬
    3.4 結(jié)果及討論
        3.4.1 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系
        3.4.2 變形機(jī)制
        3.4.3 微觀結(jié)構(gòu)
    3.5 結(jié)論
第4章 不同調(diào)制比Fe/Ni多層薄膜力學(xué)性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬
    4.1 引言
    4.2 模擬方法
    4.3 弛豫過(guò)程及拉伸模擬
    4.4 結(jié)果分析
        4.4.1 Fe組元厚度變化對(duì)Fe/Ni多層薄膜拉伸性能的影響
        4.4.2 Ni組元厚度變化對(duì)Fe/Ni多層薄膜拉伸性能的影響
        4.4.3 Fe組元在不同厚度時(shí)對(duì)Fe/Ni多層薄膜力學(xué)性能的影響
        4.4.4 屈服應(yīng)力隨組元特征尺寸的關(guān)系
    4.5 結(jié)論
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3976146