Aufklärung von Verformungsmechanismen mittels Synchrotron-Röntgenstrahlung und elektronenmikroskopischen Methoden

• Applicants: Dr. Patric Alfons Gruber; Professor Dr.-Ing. Horst Hahn; Professor Dr. Christian Kübel
• Subject Area: Materials Engineering
• Term: from 2006 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 19964558

• Final Report Year: 2015

Final Report Abstract

Im Gegensatz zu den ed- und igc-Proben zeigen die magnetron-gesputterten Dünnfilme bereits bei geringen Zugspannung plastische Verformung mit Kornwachstum. Die hohe Reinheit und Dichte der gesputterten Filme spielt dabei vermutlich eine wesentliche Rolle. In den Dünnfilmen ist vermehrt Zwillingsaktivität festgestellt worden, was möglicherweise auf die säulenartige Struktur der Körner zurückzuführen ist. Lokal treten plastische strukturelle Veränderungen ab dem ersten Messpunkt bei um 1% Dehnung auf, was sich, wie z.B. die Texturausbildung aufgrund von Versetzungsaktivität, global erst bei höheren Dehnungen äußert, Dies zeigte der Vergleich von in-situ XRD und ACOM-STEM Untersuchungen. Die deutliche Zwillingsaktivität in Form von Σ3- und Σ9-Grenzbeweglichkeit durch Partialversetzungsaktivität ist ein neuer Verformungsaspekt, der in der Literatur bisher noch nicht nachgewiesen wurde. Dies und die weitgehende lokale Erholung von plastischen Verformungen nach Zerreisen des Films könnten Gegenstand von Folgeuntersuchungen sein.

Publications

• Combination of in situ straining and ACOM TEM: A novel method for analysis of plastic deformation of nanocrystalline metals. Ultramicroscopy 128 (2013) 68–81
  A. Kobler, A. Kashiwar, H. Hahn, and C. Kübel
  (See online at https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2012.12.019)
• Differentiation of Deformation Modes in Nanocrystalline Pd Films Inferred from Peak Asymmetry Evolution Using In Situ X-Ray Diffraction. Physical Review Letters 110 (2013) 066101/1–5
  J. Lohmiller, R. Baumbusch, O. Kraft, and P. A. Gruber
  (See online at https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.110.066101)
• Untangling dislocation and grain boundary mediated plasticity in nanocrystalline nickel. Acta Materialia 65 (2014) 295–307
  J. Lohmiller, M. Grewer, C. Braun, A. Kobler, C. Kübel, K. Schüler, V. Honkimäki, H. Hahn, O. Kraft, R. Birringer and P. A. Gruber
  (See online at https://doi.org/10.1016/j.actamat.2013.10.071)