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原子間力顕微鏡と分子動力学計算法を用いた窒化ケイ素表面力学特性の実験的理論的研究

利用原子力显微镜和分子动力学计算方法进行氮化硅表面力学性能的实验和理论研究

基本信息

批准号：
09750113
负责人：
尾方成信
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

1. 窒化ケイ素表面に微小硬度計にて10から200gfまでの圧痕をつけ,原子間力顕微鏡にて観測を行なった.その際,20gf以下の比較的小さい荷重においては,圧痕縁よりのき裂がほとんど発生せず,延性的挙動を示していることが推測された.2. 20gf以下の荷重では,1つの結晶粒内で圧痕が閉じていたことから,以上の延性的挙動が結晶粒内のすべりに起因しているものと考え,以下のように,分子動力学計算にて結晶粒内のすべりについて詳細に検討した.また同時に,き裂進展挙動についても検討を加えた.(a) 窒化ケイ素に対して第一原理分子動力学計算を適用し,格子定数,弾性定数,内部座標を評価し,現在までに報告されている結果と比較し,矛盾のない結果であることを示した,また,すでに中野らによって提案されている窒化ケイ素についての原子間ポテンシャルの関数形が,この第一原理計算の結果を比較的良く表現する良好なポテンシャルであることを示した.(b) この中野らのポテンシャルを用いて,実験にて報告されているすべり方位にせん断変形を加えていき,すべり変形を生じさせた.i. α型結晶では報告されている方位はすべてすべりやすいものの,方位によってすべりの領域の幅に差があった.特に,幅の広いすべり帯が生じた変形では,すべり帯内部がアモルファス的になっていることが分かった.ii. β型結晶においてはすべりは1から2原子層程度の狭い領域内で起こることが分かった.また,この変形で結晶構造は乱れず,転位の運動のようなものが確認できた.3. β型結晶にき裂を導入し,き裂進展時の応力拡大係数を評価した.シミュレーションにて得られた結果は0.7MPa√mと実験的に調べられている値2〜3MPa√mに比べ小さくなったが,線形弾性論に基づく結果0.88MPa√mと良くあい,分子動力学シミュレーションの破壊現象への有効性を示した.

1. The micro-hardness of the asphyxiated maleic acid surface is measured by 10% 200gf, and the atomic force is measured by atomic force. In the international market, the load of the lower 20gf is higher than that of the previous one, and the error rate is much higher than that of the previous one. The load temperature of 20gf is below the load, and the temperature of 1 temperature is calculated. The dynamic test of the above ductility, the cause of the fracture of the grain, and the molecular dynamics calculation are used to calculate the temperature and temperature of the crystal. At the same time, the crackdown is in progress. (a) asphyxiate the first principle of molecular dynamics calculation, lattice fixed number, property fixed number, internal seat temperature. Now the results of the performance report are compared, and the results of the contradictory results show that the results are good, and the results are good. The first principle calculation shows that the results of the comparison of the results show that the results are good. (B) in the middle of the middle field, there is a good performance of the first principle calculation of the results. (B) in the middle of the field, there is a good indication of the results of the first principle calculation and comparison of the results. (B) in the middle of the field, it is necessary to use the air conditioner and report that the azimuth of the engine is broken. I was born in the shape of a baby. Alpha structure report, bearing, azimuth, azimuth, field, domain, field, field, In particular, the size of the device is very small, and the size of the ii is very small. The structure of the β-type crystal is very sensitive to the degree of atomic density of 1 and 2 atoms, which is very important in the narrow field. The data analysis results show that the disorder is caused, and the location monitoring system confirms that the error is not valid. 3. The crack of the β-type crystal is affected by the crack, and the force is large when the crack is developed. The results show that the results of 0.7MPa