Microstructure and nanomechanical behavior of sputtered CuNb thin films
- We report on the mechanical properties of Cu–Nb alloys produced by combinatorial magnetron sputtering. Depending on the composition, the microstructure is either fully amorphous (~30–65 at.% Cu), a dispersion of Cu crystallites in an amorphous matrix (~70 at.%), or a dominant crystalline phase with separated nanoscale amorphous zones (~80 at.% Cu). Nanomechanical probing of the different microstructures reveals that the hardness of the fully amorphous alloy is much higher than a rule of mixture would predict. We further demonstrate a remarkable tunability of the resistance to plastic flow, ranging from ca. 9 GPa in the amorphous regime to ca. 2 GPa in the fully crystalline regime. We rationalize these findings based on fundamental structural considerations, thereby highlighting the vast structure-property design space that this otherwise immiscible binary alloy provides.
Autor*innen: | M. Abboud, A. Motallebzadeh, O. Duygulu, Robert MaaßORCiD, S. Özerinc |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Intermetallics |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2021 |
Organisationseinheit der BAM: | 5 Werkstofftechnik |
5 Werkstofftechnik / 5.0 Abteilungsleitung und andere | |
Verlag: | Elsevier |
Verlagsort: | Amsterdam |
Jahrgang/Band: | 136 |
Aufsatznummer: | 107249 |
Erste Seite: | 1 |
Letzte Seite: | 7 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten |
Freie Schlagwörter: | Deposition microstructure; Mechanical properties; Metallic glasses; Nanocrystalline structure; Thin films |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Material |
Material / Materialdesign | |
DOI: | 10.1016/j.intermet.2021.107249 |
ISSN: | 0966-9795 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
Datum der Freischaltung: | 09.06.2021 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 04.10.2021 |