Механические свойства композитной системы типа «слой/подложка»: наноструктурные пленки меди на подложке LiF

Abstract

Изучение серии композитных структур КС-1, КС-2 и КС-3, принадлежащих к типу систем «мягкий слой/мягкая подложка», выявило много новых сведений относительно механических свойств данных материалов. Обнаружены общие и отличительные свойства композитных структур как внутри серий КС-1, КС-2 и КС-3, так и со свойствами исходных материалов Cu и LiF. Установлено, что в широком интервале нагрузок при наномикроиндентировании КС Cu/LiF процесс деформирования проходит три основные стадии: 1 – при β = h/t < 0,5 (h – глубина отпечатка; t – толщина слоя) пластическая деформация в основном сосредоточена в объеме пленки, в подложке могут возникнуть лишь небольшие упругие деформации; 2 – при β ≈ 1,0 деформация происходит в пленке и в интерфейсной зоне A; 3 – при β > 1,0 пластическая деформация простирается в объем подложки, захватывая все типичные уровни системы (пленка–интерфейсная зона–подложка), закономерно усложняясь по мере увеличения нагрузки. Показано, что КС типа «слой/подложка» являются сложными системами со своими сугубо индивидуальными свойствами даже при одинаковых химическом составе и способе получения, отличаясь лишь одним параметром (толщиной пленки t).