SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:DiVA.org:liu-185283"
 

Sökning: id:"swepub:oai:DiVA.org:liu-185283" > Atomistic mechanism...

Atomistic mechanisms underlying plasticity and crack growth in ceramics : a case study of AlN/TiN superlattices

Koutna, Nikola (författare)
Linköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska fakulteten,TU Wien, Austria
Löfler, Lukas (författare)
Dept Mat Sci, Austria; Rhein Westfal TH Aachen, Germany
Holec, David (författare)
Dept Mat Sci, Austria
visa fler...
Chen, Zhuo (författare)
Erich Schmid Inst Mat Sci, Austria
Zhang, Zaoli (författare)
Erich Schmid Inst Mat Sci, Austria
Hultman, Lars (författare)
Linköpings universitet,Tunnfilmsfysik,Tekniska fakulteten
Mayrhofer, Paul H. (författare)
TU Wien, Austria
Sangiovanni, Davide (författare)
Linköpings universitet,Teoretisk Fysik,Tekniska fakulteten
visa färre...
 (creator_code:org_t)
Pergamon-Elsevier Science Ltd, 2022
2022
Engelska.
Ingår i: Acta Materialia. - : Pergamon-Elsevier Science Ltd. - 1359-6454 .- 1873-2453. ; 229
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Interfaces between components of a material govern its mechanical strength and fracture resistance. While a great number of interfaces is present in nanolayered materials, such as superlattices, their fundamental role during mechanical loading lacks understanding. Here we combine ab initio and classical molecular dynamics simulations, nanoindentation, and transmission electron microscopy to reveal atomistic mechanisms underlying plasticity and crack growth in B1 AlN(001)/TiN(001) superlattices under loading. The system is a model for modern refractory ceramics used as protective coatings. The simulations demonstrate an anisotropic response to uniaxial tensile deformation in principal crystallographic directions due to different strain-activated plastic deformation mechanisms. Superlattices strained orthogonal to (001) interfaces show modest plasticity and cleave parallel to AlN/TiN layers. Contrarily, B1-to-B3 or B1-to-B4(B-k) phase transformations in AlN facilitate a remarkable toughness enhancement upon in plane [110] and [100] tensile elongation, respectively. We verify the predictions experimentally and conclude that strain-induced crack growth-via loss of interface coherency, dislocation-pinning at interfaces, or layer interpenetration followed by formation of slip bands-can be hindered by controlling the thicknesses of the superlattice nanolayered components.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Materialteknik -- Annan materialteknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Materials Engineering -- Other Materials Engineering (hsv//eng)

Nyckelord

Superlattice; Ceramics; Ab initio molecular dynamics; Deformation; Nanoindentation

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy