用分析场离子显微镜进行堆叠断裂分离成像
Felipe F Morgado1, Leigh T Stephenson1, Shalini Bhatt1
1Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Max-Planck-Str. 1, Düsseldorf 40237, Germany.
概括
(W) 原子分离到合金中的堆叠断层 (SF),增强强度. 这种W分离与 (Re) 不同,并影响合金设计以降低成本.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 堆叠缺陷 (SFs) 是影响工程合金机械性能的关键结构缺陷.
- 对SFs的原子尺度成像和相关的溶液分离具有重大挑战.
- 了解溶解物-缺陷相互作用对于设计先进的高性能合金至关重要.
研究的目的:
- 在变形Ni-W合金中的堆叠断层中直接成像和识别元素分离.
- 量化分析在原子探头断层扫描中限制分辨率的轨迹偏差.
- 阐明控制堆叠断层中的分离的原子化机制.
主要方法:
- 分析场离子显微镜 (FIM) 与密度函数理论 (DFT) 告知的对比度估计.
- 飞行时间谱测用于元素识别.
- 原子模拟使用分析键顺序潜力进行分离分析.
主要成果:
- 直接的原子尺度成像揭示了Ni-2在%W合金中的SFs的局部元素分离.
- (W) 原子被确定为分离物种,在FIM中以亮点的形式出现.
- 定量分析显示轨迹偏差为0.4nm,解释了原子探头断层扫描的局限性.
- 模拟证实了W对SF核心的能量偏好,与部分位移的Re隔离形成对比.
结论:
- 基于Ni的合金中的分离到堆叠故障已经过实验证实,并且在机械上得到了理解.
- 这种分离与有很大不同,并影响超级合金中的强化机制.
- 旨在用W取代Re的合金设计需要仔细考虑它们与结构缺陷的独特相互作用.


