Abstract

Bi-materials in submicron scale have been widely used in many industries, especially in the microelectronics industry. Due to the different deformation between the two material layers, damage usually occurs on the surface between the two material layers. In this paper, the Molecular dynamics (MD) method is used to investigate the mechanical properties of bi-material Ni/Al under the tensile strain. The examined Ni/Al structure has dimensions of 10.90 nm x 5.27 nm x 4.22 nm/10.93 nm x 5.26 nm x 4.21 nm, with strain rates of 1.83x108s-1, 5.48x108s-1, 1.83x109s-1 and 5.48x109s-1, respectively. The interactions between the atoms in the system are described by the EAM (Embedded Atom Method). The calculated results show that Young's modulus of bi-material Ni/Al does not change under the various strain rates, while the fracture strength of Ni/Al increases with increasing of the strain rates. In addition, the effects of load position and temperature on the fracture strength of Ni/Al are also investigated. With the strain rate of 1.83x108 s-1, the fracture strength of Ni/Al at 100oK and 700oK is 6.6 GPa and 4.3 GPa, respectively. The obtained results of the study are helpful in the design and fabrication of devices based on the bi-material Ni/Al.

Highlights

  • Bi-materials in submicron scale have been widely used in many industries

  • damage usually occurs on the surface between the two material layers

  • method is used to investigate the mechanical properties of bi-material Ni

Read more

Summary

Bài nghiên cứu

Xác định độ bền phá hủy của cặp vật liệu ghép đôi Ni/Al bằng phương pháp động lực học phân tử. Phương pháp động lực học phân tử (Molecular dynamics - MD) được sử dụng để nghiên cứu tính chất cơ học của cặp vật liệu ghép đôi Ni/Al dưới biến dạng kéo. Với tốc độ biến dạng 1.83x108 s−1, độ bền phá hủy của Ni/Al ở nhiệt độ 100oK và 700oK có giá trị lần lượt là 6.6 GPa và 4.3 GPa. Các kết quả đạt được của nghiên cứu giúp ích trong việc thiết kế và chế tạo các thiết bị dựa trên cặp vật liệu ghép đôi Ni/Al. Từ khoá: Độ bền phá hủy, tốc độ biến dạng, động lực học phân tử, Ni/Al

GIỚI THIỆU
PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG
Ảnh hưởng của tốc độ biến dạng
Ảnh hưởng của nhiệt độ
KẾT LUẬN
ĐÓNG GÓP CỦA CÁC TÁC GIẢ
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call