新方法合成超强纳米层状复合物

近年来，高强纳米材料在材料研究领域内引起了广泛关注。为了使这些材料适用于较大尺度、全面的应力——应变响应，特别是在小于10nm尺度上的测试有着相当的必要性。而在早期的研究中采用的一些测量技术，如旋转法、拉伸法以及纳米压痕法，由于其各自的测量局限性，对于单层几何尺寸在5nm以下的纳米层状复合物，还没有可用的相关应力——应变曲线，而且在此尺度上材料的延展性质也不清楚。

 

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的Mara等科学家，为了得到纳米尺度复合物的应力——应变曲线，采用微柱压缩测试法，在该方法中聚焦的Ga+离子束被用于调整微层样品的结构以及确定材料样品的精确位置，测得的应力——应变曲线不会受到几何不稳定性的影响。用磁控溅射沉积的方法得到了Cu-Nb纳米层状复合物，该复合物中单分子纳米层厚度为5nm。用微柱压缩测试法测量Cu-Nb纳米复合物的应力——应变曲线，结果表明，除了拥有相当高的流动应力强度（大约2.4 GPa），5nm Cu/5nm Nb纳米层状复合物还表现出意义非凡的柔韧性（超过25%的真实应变）。

 

此项研究中，Mara等人不但合成出优质的5nm Cu/5nm Nb纳米复合物，还提出一种先进的纳米尺度材料应力应变曲线测试方法。此法避免了此前测试应力应变曲线方法在纳米尺度上的局限性。用此方法测试合成的5nm Cu/5nm Nb纳米复合物，不但具有2.4GPa的超高应力强度，还有优越的应变性质。