Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

L17: FIB in der Mikro- und Nanomechanik
Um die plastischen Eigenschaften von Kupfer in
Abhängigkeit vom verformten Volumen zu bestimmen,
wurden Mikrobiegebalken unterschiedlicher
Größen mit Hilfe eines fokussierten Ga + -Ionenstrahls
(auf einer FIB Workstation Zeiss XB 1540)
aus einem Cu-Einkristall herausgeschnitten. Der
auf andere Probengeometrien, z.B. Mikro- und
Nanodruckproben, oder andere Testmethoden,
z.B. Bruchmechanik- oder Ermüdungsversuche,
angewandt. Die gewonnenen Erkenntnisse sind,
wie bereits eingangs erwähnt, überall dort wichtig,
wo Verformungen in kleinsten Volumina auftreten.
Balkendickenbereich erstreckte sich von 1 bis
7,5 μm bei Biegelängen von 15 bis 25 μm. Einflüsse
durch die Ionenstrahl-Präparation (Strahlenschädigung)
Literatur
auf die mechanischen Eigenschaften wurden
mittels Nanoindentierung bei unterschiedlichen Eindrücktiefen
untersucht. Es zeigte sich, dass diese
[1] C. Motz, T. Schöberl, R. Pippan (2005)
Acta Mater., in Druck.
Präparationstechnik eine gestörte Oberflächenschicht
mit einer Dicke von 10 bis 30 nm erzeugt,
welche höhere Härtewerte aufweist. Bei sehr kleinen
Probengeometrien (< 100 nm) ist dieser Einfluss
zu berücksichtigen.
Christian Motz, Daniel Kiener, Thomas Schöberl,
Reinhard Pippan, Gerhard Dehm
Montanuniversität Leoben
Department Materialphysik
und Österreichische Akademie der Wissenschaften
Das freie Ende des Biegebalkens (s. Abb. 1) wurde
Erich-Schmid-Institut für Materialwissenschaft
mit Hilfe eines Nanoindenters belastet und die
Kraft-Verschiebungs-Kurve aufgezeichnet. Mit Hilfe
der gängigen Biegebalkentheorie können daraus
Methoden:
M13 | M20
E-Modul und Fließspannung berechnet werden. Lösungen: —
Es zeigt sich eine ausgeprägte Abhängigkeit der
Fließspannung von der Balkendicke, wobei bei
Institute:
I3
geringen Dicken die Fließspannungserhöhung signifikant
Kontakte:
K31
ausfällt (Abb. 1). Diese Methodik wird auch
FIB | Focused Ion Beam | Nanomechanik | Rasterionenmikroskopie | SIMS
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Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005
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