Die Entwicklungen im Bereich der Mikroelektronik sind einer der einflussreichsten Treiber des industriellen Fortschrittes. Im Zuge dessen hat sich die Nanohärteprüfung als allgegenwärtige und unverzichtbare Methode zur Ermittlung der mechanischen Eigenschaften von immer kleineren Strukturen und Komponenten etabliert.
Wie ein Nanohärteeindruck entsteht
Dem internationalen Forscherteam gelang es nun erstmals, durch eine Kombination von hochauflösender In-situ-Mikroskopie und atomistischen Simulationen die dynamischen Prozesse beim elastisch-plastischen Übergang während der Nanohärteprüfung zu beobachten. Die Entstehung und die dynamische Evolution der beobachteten Kristalldefekte unter Last sind einerseits verantwortlich für die Realisierung des verbleibenden Härteeindruckes. Zum anderen resultiert daraus auch die gemessene Härte des Materials, also der Widerstand gegen Eindringen eines Prüfkörpers.
„Zukünftig werden diese grundlegenden Erkenntnisse eine bessere mechanistische Beschreibung der meistverwendeten miniaturisierten Prüftechnik zum Beispiel in Mobiltelefonen ermöglichen“, erklärt Kiener.
Details zu der Arbeit in diesem frei zugänglichen Artikel:
„In-situ observation of the initiation of plasticity by nucleation of prismatic dislocation loops“
S. Lee et al, Nature Communications 11 2367 (2020),
https://doi.org/10.1038/s41467-020-15775-y
Weitere Informationen
Assoz.Prof. Dr. Daniel Kiener
Lehrstuhl für Materialphysik, Erich-Schmid Institut für Materialwissenschaften
E-Mail: daniel.kiener(at)unileoben.ac.at
