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Enregistrement W4245026076 · doi:10.1002/9783527808465.emc2016.6310

In situ tensile testing of silica glass membranes in the TEM

2016· other· en· W4245026076 sur OpenAlexaff
Mirza Mačković, Hana Stará, Thomas Przybilla, C. Dieker, Florian Niekiel, Patrick Herre, Stefan Romeis, Nadine J. Schrenker, Wolfgang Peukert, Erdmann Spiecker

Notice bibliographique

RevueEuropean Microscopy Congress 2016: Proceedings · 2016
Typeother
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueGlass properties and applications
Établissements canadiensInstitute of Particle Physics
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMaterials scienceUltimate tensile strengthFocused ion beamMembraneComposite materialTransmission electron microscopyRaman spectroscopyTensile testingAnisotropyDuctility (Earth science)Nanoscopic scaleNanotechnologyOpticsIonChemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Increasing research on strength of glasses, which was greatly influenced by Griffith [1], has spawn strengthening strategies such as topological engineering [2]. Pioneering works by Takamori and Tomozawa [3], and Brückner [4] on cooling of glass melts under load and introducing structural anisotropy into the glass structure have been followed by strengthening of glasses by targeted mechanically‐induced structural anisotropy [5]. Moderate electron beam (e‐beam) irradiation has been exploited to induce enormous ductility and superplasticity into nanoscale silica spheres and wires, and was shown to affect their mechanical response [6‐8]. It is, however, not yet known whether e‐beam irradiation in combination with tensile loading can lead to anisotropic glasses, and how this affects their mechanical properties. Recently we have reported that e‐beam‐assisted quenching under load inside the transmission electron microscope (TEM) alters the mechanical properties of nanoscale silica spheres and attributed this to compression‐induced structural anisotropy [9]. Here we transfer this approach to tensile loading of nanoscale silica membranes. Tensile specimens are prepared with the focused ion beam (FIB) from commercially available silica membranes (Plano GmbH) on push‐to‐pull (PTP) devices (Fig. 1). Raman spectroscopy was performed to investigate the structure of silica membranes and damage induced by FIB (Fig. 2). Raman spectra show that as‐received membranes exhibit a structure of vitreous silica [10,11]. After Ga‐irradiation in the FIB densification of the membranes occurs, while the membranes still maintain the character of vitreous silica. In situ tensile experiments are carried out with the Hysitron PI95 TEM Picoindenter TM inside of a Titan 3 Themis 300. To achieve mechanical quenching inside the TEM moderate e‐beam irradiation is used to mimic temperature, while the e‐beam is switched off during elongation of the silica membrane. While the deformation of silica under e‐beam irradiation is superplastic [6], the sudden absence of the e‐beam during tension (quenching point) translates the deformation from superplastic to elastic (see Fig. 3a)), and finally leads to fracture. The Young's modulus E = 73 GPa of the membrane drawn at beam‐off conditions (Fig. 3b)) almost matches the value known for bulk fused silica [12], while the value of the membrane quenched under load ( E = 78 GPa) is slightly increased. The tensile strength is in the range of values known from silica glass fibers with comparable dimensions [13], but clearly exceeds values known for microscale silica glass fibers [5]. Finally, we demonstrate how to directly track structural changes in silica glass during in situ tensile experiments in TEM by in situ electron diffraction. The unique combination of in situ electron diffraction with tensile experiments in TEM enables direct relation of structural changes in silica glass to quantitative nanomechanical data.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Autre · Signal consensuel: Autre
Score de désaccord entre enseignants0,441
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,019
Tête enseignante GPT0,263
Écart entre enseignants0,244 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreAutre

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2016
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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