Tensile and compressive behavior of gold and molybdenum single crystals at the nano-scale
Source abstract
Abstract
In situ mechanical tests were carried out to measure the tensile behavior of single-crystalline face-centered cubic (fcc) gold (Au) and body-centered cubic (bcc) molybdenum (Mo) nano-pillars with diameters between 250 and 1 μm, and to compare this with the compression results of these materials at the equivalent sizes. In Au, we observed similar tensile and compressive flow stresses at 10% strain although strain-hardening in tension is somewhat more pronounced than it is in compression. In Mo, the amount of strain-hardening in tension is significantly lower than that in compression, leading to a distinct tension–compression asymmetry in the flow stress at ~5% strain. The dissimilarities between tensile and compressive behavior in both crystals are discussed in terms of sample geometry constraints and dislocation behavior in bcc crystals.
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Research context
OpenAlex topics: Microstructure and mechanical properties · Advanced materials and composites · Force Microscopy Techniques and Applications
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References (66)
Show source-provided references
1. Nix · Metall Trans A · 1989 · 20 · 221710.1007/BF02666659 ↗
2. Arzt · Acta Mater · 1998 · 46 · 561110.1016/S1359-6454(98)00231-6 ↗
3. Oliver · J Mater Res · 1992 · 7 · 156410.1557/JMR.1992.1564 ↗
4. Schuh · Mater Today · 2006 · 9 · 3210.1016/S1369-7021(06)71495-X ↗
5. Nix · Thin Solid Films · 2007 · 515 · 315210.1016/j.tsf.2006.01.030 ↗
6. Zhu · Mater Technol · 2008 · 23 · 19310.1179/175355508X376843 ↗
7. Uchic · Annu Rev Mater Res · 2009 · 39 · 110.1146/annurev-matsci-082908-145422 ↗
8. Fleck · Adv Appl Mech · 1997 · 33 · 29510.1016/S0065-2156(08)70388-0 ↗
9. Stolken · Acta Mater · 1998 · 46 · 510910.1016/S1359-6454(98)00153-0 ↗
10. Fleck · Acta Metall Mater · 1994 · 42 · 47510.1016/0956-7151(94)90502-9 ↗
11. Nix · J Mech Phys Solids · 1998 · 46 · 41110.1016/S0022-5096(97)00086-0 ↗
12. Swadener · J Mech Phys Solids · 2002 · 50 · 68110.1016/S0022-5096(01)00103-X ↗
13. Feng · Scripta Mater · 2004 · 51 · 59910.1016/j.scriptamat.2004.05.034 ↗
14. Kim · Scripta Mater · 2005 · 52 · 35310.1016/j.scriptamat.2004.10.036 ↗
15. Durst · Acta Mater · 2006 · 54 · 254710.1016/j.actamat.2006.01.036 ↗
16. Kim · Acta Mater · 2007 · 55 · 355510.1016/j.actamat.2007.02.006 ↗
17. Uchic · Science · 2004 · 305 · 98610.1126/science.1098993 ↗
18. Greer · Acta Mater · 2005 · 53 · 182110.1016/j.actamat.2004.12.031 ↗
19. Dimiduk · Acta Mater · 2005 · 53 · 406510.1016/j.actamat.2005.05.023 ↗
20. Volkert · Philos Mag · 2006 · 86 · 556710.1080/14786430600567739 ↗
21. Greer · Phys Rev B · 2006 · 73 · 24541010.1103/PhysRevB.73.245410 ↗
22. Bei · Scripta Mater · 2007 · 57 · 39710.1016/j.scriptamat.2007.05.010 ↗
23. Rabkin · Acta Mater · 2007 · 55 · 208510.1016/j.actamat.2006.10.058 ↗
24. Tang · Acta Mater · 2007 · 55 · 160710.1016/j.actamat.2006.10.021 ↗
25. Bei · Acta Mater · 2008 · 56 · 476210.1016/j.actamat.2008.05.030 ↗
26. Frick · Mater Sci Eng A · 2008 · 489 · 31910.1016/j.msea.2007.12.038 ↗
27. Shan · Nature Mater · 2008 · 7 · 11510.1038/nmat2085 ↗
28. Brinckmann · Phys Rev Lett · 2008 · 100 · 15550210.1103/PhysRevLett.100.155502 ↗
29. Kim · Appl Phys Lett · 2008 · 93 · 10191610.1063/1.2979684 ↗
30. Schneider · Mater Sci Eng A · 2009 · 508 · 24110.1016/j.msea.2009.01.011 ↗
31. Weinberger · Proc Natl Acad Sci USA · 2008 · 105 · 1430410.1073/pnas.0806118105 ↗
32. Deshpande · J Mech Phys Solids · 2005 · 53 · 266110.1016/j.jmps.2005.07.005 ↗
33. Raabe · Acta Mater · 2007 · 55 · 456710.1016/j.actamat.2007.04.023 ↗
34. Kim · Scripta Mater · 2009 · 61 · 30010.1016/j.scriptamat.2009.04.012 ↗
35. Rao · Acta Mater · 2008 · 56 · 324510.1016/j.actamat.2008.03.011 ↗
36. Uchic · Mater Sci Eng A · 2005 · 400 · 26810.1016/j.msea.2005.03.082 ↗
37. Hemker · Annu Rev Mater Res · 2007 · 37 · 9310.1146/annurev.matsci.36.062705.134551 ↗
38. Gianola · JOM · 2009 · 61 · 2410.1007/s11837-009-0037-3 ↗
39. Read · J Mater Res · 1993 · 8 · 154210.1557/JMR.1993.1542 ↗
40. Sharpe · J Microelectromech Syst · 1997 · 6 · 19310.1109/84.623107 ↗
41. Sharpe · J Microelectromech Syst · 2001 · 10 · 31710.1109/84.946774 ↗
42. Huang · Acta Mater · 2000 · 48 · 326110.1016/S1359-6454(00)00128-2 ↗
43. Read · Scripta Mater · 2001 · 45 · 58310.1016/S1359-6462(01)01067-3 ↗
44. Espinosa · J Mech Phys Solids · 2004 · 52 · 66710.1016/j.jmps.2003.07.001 ↗
45. Son · Mater Sci Eng A · 2005 · 406 · 27410.1016/j.msea.2005.06.044 ↗
46. Kiener · Acta Mater · 2008 · 56 · 58010.1016/j.actamat.2007.10.015 ↗
47. Oh · Nature Mater · 2009 · 8 · 9510.1038/nmat2370 ↗
48. Ogata · Phys Rev B · 2004 · 70 · 10410410.1103/PhysRevB.70.104104 ↗
49. Dimiduk · Science · 2006 · 312 · 118810.1126/science.1123889 ↗
50. Parthasarathy · Scripta Mater · 2007 · 56 · 31310.1016/j.scriptamat.2006.09.016 ↗
51. Ng · Acta Mater · 2008 · 56 · 171210.1016/j.actamat.2007.12.016 ↗
52. Rinald · Acta Mater · 2008 · 56 · 51110.1016/j.actamat.2007.09.044 ↗
53. Maaß · Appl Phys Lett · 2008 · 92 · 07190510.1063/1.2884688 ↗
54. Kiener · Scripta Mater · 2009 · 60 · 14810.1016/j.scriptamat.2008.09.024 ↗
55. Kiener · Mater Sci Eng A · 2009 · 505 · 7910.1016/j.msea.2009.01.005 ↗
56. Brinckmann · Int J Multiscale Comput Eng · 2009 · 7 · 18710.1615/IntJMultCompEng.v7.i3.20 ↗
57. Hirth · 1982
58. Seeger · Mater Trans · 2000 · 41 · 14110.2320/matertrans1989.41.141 ↗
59. Hull · 1984
60. Duesbery · Acta Mater · 1998 · 46 · 148110.1016/S1359-6454(97)00367-4 ↗
61. Seeger · Mater Sci Eng A · 2001 · 254 · 319
62. Gröger · Acta Mater · 2008 · 56 · 540110.1016/j.actamat.2008.07.018 ↗
63. Gröger · Acta Mater · 2008 · 56 · 541210.1016/j.actamat.2008.07.037 ↗
64. Gröger · Acta Mater · 2008 · 56 · 542610.1016/j.actamat.2008.07.027 ↗
65. Rao · Philos Mag · 2001 · 81 · 131710.1080/01418610108214443 ↗
66. Lawley · Philos Mag · 1964 · 10 · 1510.1080/14786436408224204 ↗