薄膜材料的微觀性能研究對于薄膜材料的廣泛應用有著重要的指導意義,如何正確的表征薄膜材料的微觀性能已經成為目前薄膜材料的研究熱點之一。本文是采用分子動力學模擬方法,對Fe/Ni多層薄膜模型進行單向拉伸模擬,探索相同調制比以及不同調制比下的Fe/Ni多層薄膜的屈服應力與薄膜組元單層厚度的關系,并對拉伸過程中的Fe/Ni多層薄膜的微觀結構演變以及強化機制進行了分析。本論文主要研究結果如下:1、通過對相同調制比的Fe/Ni多層薄膜的拉伸模擬結果分析表明:Fe/Ni多層薄膜的屈服應力對薄膜組元單層厚度的變化有著明顯的尺寸依賴性,呈現這種尺寸依賴性的主要原因是由于其變形機制發(fā)生了變化。Fe/Ni多層薄膜的屈服應力隨著組元單層厚度的變化可大致分為三個階段,在單層組元厚度大于15.18 nm時,薄膜的屈服應力隨著組元單層厚度的減小而增大,服從經典的Hall-Petch關系,變形機制為位錯塞積機制;在組元特征尺寸為10.6 nm￣15.18 nm時,薄膜的屈服應力不再隨著特征尺寸的減小而增大,在一定的范圍內波動,此時的變形機制為位錯弓出機制;當組元特征尺寸進一步減小時,屈服應力隨著特征尺寸的減小而減小,...

【文章頁數】：60 頁

【學位級別】：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薄膜的研究現狀
    1.3 尺寸效應
    1.4 塑性變形機制
    1.5 本文的選題依據及主要研究內容
第2章 分子動力學方法及軟件
    2.1 引言
    2.2 分子動力學方法
        2.2.1 積分方法
        2.2.2 原子間的相互作用勢
        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 中心對稱參數法
        2.4.2 局部晶序法
    2.5 運用的軟件
第3章 相同調制比Fe/Ni多層薄膜力學性能尺寸效應
    3.1 引言
    3.2 模擬方法
    3.3 弛豫及拉伸模擬
    3.4 結果及討論
        3.4.1 應力應變關系
        3.4.2 變形機制
        3.4.3 微觀結構
    3.5 結論
第4章 不同調制比Fe/Ni多層薄膜力學性能的分子動力學模擬
    4.1 引言
    4.2 模擬方法
    4.3 弛豫過程及拉伸模擬
    4.4 結果分析
        4.4.1 Fe組元厚度變化對Fe/Ni多層薄膜拉伸性能的影響
        4.4.2 Ni組元厚度變化對Fe/Ni多層薄膜拉伸性能的影響
        4.4.3 Fe組元在不同厚度時對Fe/Ni多層薄膜力學性能的影響
        4.4.4 屈服應力隨組元特征尺寸的關系
    4.5 結論
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷、攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：3976146