Cu/X(X=Cr,Nb)纳米多层膜力/电学性能的尺度依赖性

摘要：

利用纳米压痕实验以及四探针法,系统研究了相同层厚Cu/X(X=Cr,Nb)纳米金属多层膜的力学性能(强/硬度)和电学性能(电阻率)的尺度依赖性.微观分析表明:Cu/X多层膜调制结构清晰,Cu层沿{111}面择优生长,X层沿{110}面择优生长.纳米压入结果表明,Cu/X多层膜的强度依赖于调制周期,并随调制周期的减小而增加.多层膜变形机制在临界调制周期(λc≈25 nm)由Cu层内单根位错滑移转变为位错切割界面.多层膜的电阻率不仅与表面/界面以及晶界散射相关,而且在小尺度下受界面条件显著影响.通过修正的FS-MS模型可以量化界面效应对多层膜电阻率的影响.Cu/X纳米多层膜可以通过调控微观结构实现强度—电导率的合理匹配.

关键词：Cu/Cr、Cu/Nb、纳米多层膜、强度、电阻率、尺寸效应

所属期刊栏目：47

分类号：TG113(金属学与热处理)

资助基金：国家重点基础研究发展计划项目2010CB631003;国家自然科学基金50971097

在线出版日期：2012-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1348-1354