Probing Crystal Plasticity at the Nanoscales: Synchrotron X-ray Microdiffraction

این مختصر جستجو برای گرادیان‌های کرنش و نابجایی‌های هندسی ضروری را به‌عنوان منبع احتمالی استحکام برای دو مورد تغییر شکل مواد در مقیاس‌های کوچک برجسته می‌کند: مس تک کریستال نانو تورفتگی و ستون‌های طلای تک بلور زیر میکرونی فشرده تک محوری.</ p>

وقتی مواد کریستالی به صورت مکانیکی در حجم‌های کوچک تغییر شکل می‌دهند، تنش‌های بیشتری برای جریان پلاستیک مورد نیاز است. این پدیده "کوچکتر قوی تر است" نامیده می شود و به طور گسترده مشاهده شده است. مطالعات نشان می دهد که پلاستیسیته در یک مورد واقعاً توسط GND ها (سخت شدن گرادیان کرنش) کنترل می شود، در حالی که در مورد دیگر، پلاستیسیته توسط شیب کرنش یا سخت شدن زیر ساختار کنترل نمی شود، بلکه توسط گرسنگی منبع دررفتگی کنترل می شود، که در آن حجم های کوچکتر قوی تر هستند زیرا منابع کمتری از دررفتگی در دسترس است (سخت شدن گرسنگی دررفتگی).

This Brief highlights the search for strain gradients and geometrically necessary dislocations as a possible source of strength for two cases of deformation of materials at small scales: nanoindented single crystal copper and uniaxially compressed single crystal submicron gold pillars.

When crystalline materials are mechanically deformed in small volumes, higher stresses are needed for plastic flow. This has been called the "Smaller is Stronger" phenomenon and has been widely observed. studies suggest that plasticity in one case is indeed controlled by the GNDs (strain gradient hardening), whereas in the other, plasticity is not controlled by strain gradients or sub-structure hardening, but rather by dislocation source starvation, wherein smaller volumes are stronger because fewer sources of dislocations are available (dislocation starvation hardening).