تحديد القوة الميكانيكية للمعادن فائقة النواة

يسمح لنا الجسيم المحبب بتتبع تغير الإجهاد المختلف وتحديد قوة معدن ASFA ، الذي يتغلب على نقص التقنيات التقليدية. يمكن استخدام هذه التقنية لفحص الخواص الميكانيكية إحصائيا للمعادن حتى بحجم الحبوب دون 10 نانومتر مع نتائج قابلة للتكرار وموثوقة لإعداد حشيات دعم القبطان ، استخدم آلة الحفر بالليزر لقطع الدائرة الداخلية ، متبوعة بالجزء المستطيل الخارجي. البعد المستطيل هو ثمانية × 1.4 ملم.

بعد ذلك ، قم بإعداد حشيات البورون الايبوكسي من قرص البورون الذي يبلغ قطره 10 ملليمترات عن طريق تلميع الأقراص الخام يدويا بورق صنفرة بسماكة 60 إلى 100 ميكرومتر. ثم قطع الدوائر الداخلية والدائرة الخارجية مع آلة الحفر بالليزر. كرر الإجراء وأوقفه على الفور عندما تنفجر الحشية المحفورة ذات الحجم المناسب والوسط.

بعد ذلك ، لتجميع الحشيات ، ضع طوقا يدعم القبطان على شريحة زجاجية وضع طوقا بورون محفورا على الثقب الداخلي لحشية القبطان ، مما يضمن أن الطرف الأكبر من طوقا البورون في الأعلى. ثم ضع شريحة زجاجية نظيفة أخرى في الأعلى ، وأمسكها بإحكام واضغط حتى يتم إدخال طوقا البورون بإحكام في ثقب طوقا القبطان. قم بتخزين مجموعات الحشية المصنعة بين شريحتين زجاجيتين نظيفتين ولفها بشريط لاصق للاستخدام في المستقبل.

لتركيب مجموعة الحشية ، ضع علامة على نقطة تحدد مركز الماس على شاشة الكمبيوتر المتصلة بالمجهر الضوئي ، ثم قم بتركيب طوقا البورون الايبوكسي ووضع علامة على مركز ثقب الحشية. بعد ذلك ، استخدم شريحة زجاجية للضغط لأسفل على مجموعة الحشية بحيث يتم تثبيت الحشية بإحكام على ماسة المكبس. لتنظيف وضغط إعداد الحشية ، قم بتحميل عينات بحجم قطعة أصغر من فتحة الحشية ، بحيث لا يوجد فائض من المواد على سطح الحشية.

بعد تحميل قطعة جديدة من العينة، أغلق الخلية لتحقيق الاكتناز. استخدم أشعة سينكروترون السنكروترونية أحادية اللون لإجراء تجارب الحيود . ركز شعاع الأشعة السينية على مساحة سطح تبلغ حوالي 30 × 30 ميكرومتر مربع على العينة.

اجمع أنماط حيود الأشعة السينية على فترات ضغط تتراوح من واحد إلى اثنين من جيجاباسكال بواسطة لوحة صورة ثنائية الأبعاد بدقة 100 ميكرومتر لكل بكسل. تحت الضغط الهيدروستاتيكي ، يجب أن تكون خطوط حيود الأشعة السينية غير المدلولة مستقيمة وغير منحنية. تحت الضغط غير الهيدروستاتيكي ، يزداد الانحناء بشكل كبير مع انخفاض حجم الحبوب عند ضغوط مماثلة ، مما يشير إلى التقوية الميكانيكية المستمرة.

عند ضغوط مماثلة ، يكون الإجهاد التفاضلي للنيكل بحجم ثلاثة نانومتر هو الأعلى. في صور المجهر الإلكتروني الناقل للنيكل التمثيلي ، الذي تم إخماده من حوالي 40 جيجاباسكال ، شوهد محتوى عال من الخلع في عينة حبيبات الدورة التدريبية كما هو متوقع. في المقابل ، يتم التقاط توائم النانو بشكل جيد في النيكل البلوري النانوي المسترد عالي الضغط مصحوبا ببعض أخطاء التراص.

باختصار ، تنشأ التوأمة الناجمة عن تكديس الأخطاء التي لوحظت في هذه القياسات من نواة وحركة الخلع الجزئي. نحن بحاجة إلى تحميل العينة بشكل صحيح للتأكد من أن الغرفة مليئة بالمسحوق وأن الحشية لن تتشقق عند الضغط العالي. يمكننا إجراء حد TM تحت عينة الاسترداد ثم فحص البنية المجهرية وعيب التشوه لتحديد آلية التشوه.

لقد استخدمنا أيضا هذه التقنية لاستكشاف موضوع بحثي مثل التحقيق في الدوران الأخضر على نطاق نانو قراءة الطاقة ، ليونة السيراميك النانوي.