Mikrostruktura a mechanické vlastnosti nanostrukturních kovových materiálů.
| Thesis title in Czech: | Mikrostruktura a mechanické vlastnosti nanostrukturních kovových materiálů. |
|---|---|
| Thesis title in English: | Microstructure and mechanical properties of metallic nanomaterials |
| Key words: | nanomateriály|mikrostruktura|TEM|mechanické vlastnosti |
| English key words: | nanomaterials|microstructure|TEM|mechanical properties |
| Academic year of topic announcement: | 2021/2022 |
| Thesis type: | dissertation |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Physics of Materials (32-KFM) |
| Supervisor: | doc. RNDr. Miroslav Cieslar, CSc. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 08.02.2022 |
| Date of assignment: | 08.02.2022 |
| Confirmed by Study dept. on: | 18.02.2022 |
| Advisors: | Mgr. Jozef Veselý, Ph.D. |
| Guidelines |
| Nanostrukturními materiály označujeme objekty, u kterých je aspoň jeden rozměr menší než 100 nm. V případě kovových systémů sem patří zejména tenké vrstvy a nanočástice. V porovnání s objemovými materiály tyto struktury vykazují značně odlišné funkční i strukturní vlastnosti, a to díky výrazně vyššímu podílu povrchových vrstev. Protože jsou nanostrukturní materiály často zakomponovány do mikroelektromechanických systémů, jsou vystavovovány mechanickému namáhání, které vede k jejich plasticitě, mechanickému porušování, otěru, creepu, cyklické únavě či tepelnému namáhání. Ve všech těchto případech hraje mikrostruktura použitého materiálu velmi důležitou roli, neboť obecné zákonitosti platné pro objemné vzorky v takto omezených dvou a jednodimenzionálních strukturách často pozbývají platnost. Předmětem práce je studium chování modelových nanostrukturních kovových materiálů při mechanickém a tepelném namáhání. Ke studiu budou využity in-situ deformační metody v transmisním elektronovém mikroskopu. Pozorované jevy budou srovnávány s počítačovými simulacemi, které využívají techniky molekulární dynamiky.
1. Sepsání rešerše o současném stavu studované problematiky 2. Příprava kovových nanomateriálu 3. Studium výchozí mikrostruktury kovových nanomateriálů a jejich tepelné stability 4. Studium vývoje mikrostruktury po teplotním cyklování 5. Experimentální studium mechanických vlastností 6. Simulace deformačních jevů pomocí metody molekulární dynamiky 7. Sepsání práce |
| References |
| [1] Greer, J. R., & Hosson, J. T. D. (2011). Plasticity in small-sized metallic systems: Intrinsic versus extrinsic size effect. Progress in Materials Science, 56 (2011) 654–724.
[2] Uchic, M. D., Shade, P. A., & Dimiduk, D. M. (2009). Plasticity of Micrometer-Scale Single Crystals in Compression. Annual Review of Materials Research, 39(1) (2008) 361–386. [3] Dehm, G. (2009). Miniaturized single-crystalline fcc metals deformed in tension: New insights in size-dependent plasticity. Progress in Materials Science, 54 (2009) 664–688. [4] Nair, A. K., Parker, E., Gaudreau, P., Farkas, D. and Kriz, R. D., Size effects in indentation response of thin films at the nanoscale: A molecular dynamics study. International Journal of Plasticity, 24 (2008) 2016-2031 [5] Guo, D., Xie, G., Luo, J. Mechanical properties of nanoparticles:basics and applications. J. Appl. Phys. 47 (2014) 013001 Další články z databází podle pokynů vedoucího práce |
| Preliminary scope of work |
| Nanostrukturními materiály označujeme objekty, u kterých je aspoň jeden rozměr menší než 100 nm. V případě kovových systémů sem patří zejména tenké vrstvy a nanočástice. V porovnání s objemovými materiály tyto struktury vykazují značně odlišné funkční i strukturní vlastnosti, a to díky výrazně vyššímu podílu povrchových vrstev. Protože jsou nanostrukturní materiály často zakomponovány do mikroelektromechanických systémů, jsou vystavovovány mechanickému namáhání, které vede k jejich plasticitě, mechanickému porušování, otěru, creepu, cyklické únavě či tepelnému namáhání. Ve všech těchto případech hraje mikrostruktura použitého materiálu velmi důležitou roli, neboť obecné zákonitosti platné pro objemné vzorky v takto omezených dvou a jednodimenzionálních strukturách často pozbývají platnost. Předmětem práce je studium chování modelových nanostrukturních kovových materiálů při mechanickém a tepelném namáhání. Ke studiu budou využity in-situ deformační metody v transmisním elektronovém mikroskopu. Pozorované jevy budou srovnávány s počítačovými simulacemi, které využívají techniky molekulární dynamiky. |