Elucidation of Dynamic Dislocation Behavior in Nano-scale Metal Component

纳米级金属元件动态位错行为的阐明

• 批准号: 21686013
• 负责人: SUMIGAWA Takashi
• 金额: $ 17.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21686013/
• 关键词: ナノ; 塑性変形; 転位; 透過型電子顕微鏡; 力学解析; 金属; 変形特性; メカニズム

In order to investigate the plastic deformation mechanism in nano-components where a nano-thickness copper(Cu) film is sandwiched between a silicon(Si) substrate and silicon nitride(SiN) layer, we developed a bending specimen, of which understructure can be observed in-situ by means of a transmission electron microscope(TEM), and examined the plastic behavior of a Cu portion. TEM images exhibited that an initial plastic deformation took place near the interface edge(junction between the Cu/Si interface and the surface) in the Cu portion with a high critical resolved shear stress(400. 420 MPa). The TEM observation after the experiment indicated that stacking fault layers governed the plastic deformation in nano-scale region near the dissimilar interface.

为了研究纳米组件中的塑性变形机制，其中将纳米厚度铜（CU）膜夹在硅（SI）底物和氮化硅（SIN）层之间通过透射电子显微镜（TEM）观察到原位，并检查了Cu部分的塑性行为。 TEM图像表明，在CU部分的界面边缘（Cu/Si界面和表面之间的连接）附近发生了初始塑性变形，并具有高临界分辨的剪切应力（400。420MPA）。实验后的TEM观察结果表明，堆叠断层层控制着不同界面附近纳米尺度区域的塑性变形。

项目成果

Cu/Si interface fracture due to fatigue of copper film in nanometer scale

• DOI: 10.1016/j.msea.2010.07.002
• 发表时间: 2010-09
• 期刊: Materials Science and Engineering A-structural Materials Properties Microstructure and Processing
• 影响因子: 6.4
• 作者: T. Sumigawa;Tadashi Murakami;T. Shishido;T. Kitamura

離散転位動力学に基づく転位組織の力学的不安定性クライテリオン

基于离散位错动力学的位错结构机械失稳判据

• 发表时间: 2010
• 期刊: 日本機械学会論文集A
• 作者: 嶋田隆広;ほか
• 通讯作者: ほか

破壊のナノ力学(第1報 ナノ構造体の界面強度)

纳米断裂力学（第 1 部分：纳米结构的界面强度）

• 发表时间: 2009
• 期刊: 日本機械学会論文集(A編)研究展望 75
• 作者: 北村隆行;澄川貴志;嶋田隆広
• 通讯作者: 嶋田隆広

銅ナノ薄膜界面における破壊の透過電子顕微鏡その場観察

铜纳米薄膜界面断裂的原位透射电子显微镜观察

• 发表时间: 2011
• 作者: 澄川貴志;中野拓哉;北村隆行
• 通讯作者: 北村隆行

Criterion of mechanical instabilities for dislocation structures

• DOI: 10.1016/j.msea.2011.12.027
• 发表时间: 2012-02
• 期刊: Materials Science and Engineering A-structural Materials Properties Microstructure and Processing
• 影响因子: 6.4
• 作者: Yabin Yan;T. Kondo;T. Shimada;T. Sumigawa;T. Kitamura