DOI: https://doi.org/10.24144/2415-8038.2017.41.58-67

Дослідження механічних властивостей суперіонних кристалів та плівок Cu6PS5Br(І) методом мікро- та наноіндентування

Василь Віталійович Біланич, Андрій Васильович Бендак, Віталій Юрійович Ізай, Катерина Василівна Скубенич, Василь Іванович Феделеш, František Lofaj, Ігор Петрович Студеняк, Віталій Степанович Біланич, Василь Михайлович Різак

Анотація


Досліджено зміну твердості Н та модуля Юнга Е монокристалів та плівок Cu6PS5Br(І) у залежності від глибини занурення індентора Берковича. Вимірювання Н і Е проводили при температурі 295 К у режимі гармонічної модуляції лінійно зростаючого навантаження на індентор. Зміни числових значень Е і Н досліджених монокристалів у залежності від глибини відбитку у нано- і мікрообластях проінтерпретовані у рамках моделі деформаційного градієнта. Виявлено зменшення мікротвердості плівок типу Cu6PS5BrІ при зростанні вмісту міді, яке обумовлене наносепарацією з утворенням електропровідних кластерів та дендритів. 


Ключові слова


нано- і мікроіндентування; суперіонні матеріали; Cu6PS5Br(І); дислокації; твердість; розмірний ефект індентування; модель градієнтних деформацій

Повний текст:

PDF

Посилання


Студеняк І.П., Краньчец M. Процеси розупорядкування в суперіонних провідниках зі структурою аргіродита. – Ужгород: Говерла, 2007. – 208 с.

Kuhs W. F., Nitsche R., Scheunemann K. Vapour growth and lattice data of new compounds with icosahedral structure of the type Cu6PS5Hal (Hal=Cl,Br,I) // Mat. Res. Bull. – 1976. – Vol.11, №9. – P. 1115-1124.

Студеняк И.П., Вайткус Р.А., Дьордяй В.С., Кеженис А.П., Микученис А.П., Панько В.В., Ковач Д.Ш., Стефанович В.А., Орлюкас А.С., Борец А.Н., Сливка В.Ю. Фазовые переходы в монокристаллах Cu6PS5I // Физ. тверд. тела. – 1986. – T. 28, №3. – C. 2555-2557.

Головин Ю.И. Наноиндентирование и механические свойства твердых тел в субмикрообъемах, тонких приповерхностных слоях и пленках. // ФТТ. – 2008. – Т.50, №12. – С. 2113-2142.

Головин Ю.И. Наноиндентирование и его возможности. – Москва: Машиностроение, 2009, 312 с.

Milman Yu.V., Golubenko A.A., Dub S.N. Indentation size effect in nanohardness. // Acta Materialia. – 2011.¬– 59. – P. 7480–7487.

Giannakopoulos A.E., Suresh S. Determination of elastoplastic properties by instrumented sharp indentation. // Scripta mater. – 1999. – V. 40, N 10, – P. 1191-1198.

Tsui T.Y., Pharr G.M. Substrate effects on nanoindentation mechanical property measurement of soft films on hard substrates. // J. Mater. Res. – 1999. – 14. – P. 292-301.

Mason J. K., Lund A. C., Schuh C. A. Determining the activation energy and volume for the onset of plasticity during nanoindentation. // Physical review B 73. – 2006. – P. 054102:1-14.

Min Lai, Xiaodong Zhang and Fengzhou Fang. Nanoindentation-induced phase transformation and structural deformation of monocrystalline germanium: a molecular dynamics simulation investigation. // Nanoscale Research Letters. – 2013. – V. 8, – Р. 353:1-9.

Ashby M. F. The deformation of plastically non-homogeneous materials. // Philos. Mag. – 1970. – V. 21. – P. 399–424.

Gao, H., Huang, Y., Nix, W. D., Hutchinson J. W. Mechanism Based Strain Gradient Plasticity – I. Theory. // J. Mech. Phys. Solids – 1999. – 47. –P. 1239–1263.

Nix W. D., Gao H., Indentation Size Effects in Crystalline Materials: A Law for Strain Gradient Plasticity, J. Mech. Phys. Solids – 1998. – V. 46, (N3). – P. 411–425.

Matthew R. Begley and John W. Hutchinson. The mechanics of size-dependent indentation. // J. Mech. Phys. Solids. –1998. – V. 35, No. 9. – P. 2049-2068.

Zong Z., Lou J., Adewoye O. O., Elmustafa A. A., Hammad F., Soboyejo W. O. Indentation Size Effects in the Nano and Microhardness of FCC Single Crystal Metals. // Materials and Manufacturing Processes – 2007. – V. 22. – P. 228–237.

Биланич B.С., Lofaj F., Flachbart К., Csach K., Кузьма В.В., Ризак В.М. Наноиндентирование аморфных пленок системы Ge-As-Se. // Физика твердого тела – 2014. – T. 56, вып. 6. – C. 1118-1122.

Studenyak I., Rybak S., Bendak A., Izai V., Guranich P., Kúš P., Mikula M. Structural disordering studies of Cu6PS5I-based thin films deposited by magnetron sputtering. // EPJ Web of Conferences –2017. – V. 133. – P. 02002:1-3.

Studenyak I.P., Bendak A.V., Izai V.Yu., Guranich P.P., Kúš P., Mikula M., Grančič B., Zahoran M., Greguš J., Vincze A., Roch T., Plecenik T. Electrical and optical parameters of Cu6PS5I-based thin films deposited using magnetron sputtering. // Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics – 2016. – V. 9, N 1. – P. 79-83.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

ISSN: 2415-8038 (Print).