Nature ハイライト

材料科学: ひずみを取り込むナノ双晶銅

Nature 551, 7679

繰り返し応力による材料の破損は疲労と呼ばれ、材料の引張強度よりも低い応力レベルでも起こり得る。疲労は、不安定な損傷の累積に起因する、履歴に依存した過程であると考えられることが多い。今回、高度に配向したナノ双晶を含む銅が、1万7000回の変動ひずみ振幅の繰り返し荷重にわたって、履歴に依存しない安定した応力応答を示し、観察可能な損傷を累積しないことが実証された。原子論的シミュレーションを含むさらなる研究によって、この安定した損傷抵抗応答が、複数の双晶境界を越えて相関する「ネックレス」転位によって支配されることが示唆された。この相関ネックレス転位は、繰り返し荷重の下で前後に動く。双晶境界がひずみ軸に対して一定に配向していれば、この相関転位は、双晶境界の干渉性と安定性を保ちながら、隣接する双晶ラメラやマトリックスラメラを越えて塑性ひずみを伝搬できる。

Letter p.214
doi: 10.1038/nature24266 | 日本語要約 | Full Text | PDF

2017年11月9日号の Nature ハイライト

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