Discrete plasticity in sub-10-nm-sized gold crystals.
Discrete plasticity in sub-10-nm-sized gold crystals.
复制标题
亚 10 纳米金晶体的离散塑性
DOI：
10.1038/ncomms1149
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发表时间：
2010
影响因子：
16.6
通讯作者：
Mao, Scott X.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zheng, He;Cao, Ajing;Weinberger, Christopher R.;Huang, Jian Yu;Du, Kui;Wang, Jianbo;Ma, Yanyun;Xia, Younan;Mao, Scott X.
虽然亚微米尺寸的金属晶体的变形过程是有据可查的，但目前缺乏对尺寸低于10 nm范围的晶体的变形机制的直接观察。通过高分辨透射电子显微镜（HRTEM）原位观察，我们发现：（1）与块体材料中塑性由Frank-Read源的位错发射和倍增介导形成鲜明对比的是，金（Au）纳米晶的变形主要由自由表面发射的部分位错控制;（2）晶体学取向（Schmid因子）不是决定纳米级Au形变机制的唯一因素;（3）Au纳米晶在破坏后表现出从面心立方结构到体心四方结构的相变。这些发现为近年来出现的大量关于纳米材料变形机制的理论建模提供了直接的实验证据。
Although deformation processes in submicron-sized metallic crystals are well documented, the direct observation of deformation mechanisms in crystals with dimensions below the sub-10-nm range is currently lacking. Here, throughin situhigh-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) observations, we show that (1) in sharp contrast to what happens in bulk materials, in which plasticity is mediated by dislocation emission from Frank-Read sources and multiplication, partial dislocations emitted from free surfaces dominate the deformation of gold (Au) nanocrystals; (2) the crystallographic orientation (Schmid factor) is not the only factor in determining the deformation mechanism of nanometre-sized Au; and (3) the Au nanocrystal exhibits a phase transformation from a face-centered cubic to a body-centered tetragonal structure after failure. These findings provide direct experimental evidence for the vast amount of theoretical modelling on the deformation mechanisms of nanomaterials that have appeared in recent years.
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