Título

TORÇÃO ORIENTADA EM RELAÇÃO A DIREÇÃO SUPER COMPACTO DE MONOCRISTAL DE COBRE

COPPER MONOCRYSTAL TORSION ORIENTED IN THE SUPER COMPACT DIRECTION

Autoria

Monteiro, Sergio Neves; Filho, Fabio Da Costa Garcia; Luz, Fernanda Santos da; Ferreira, Carlos Luiz; Pinheiro, Wagner Anacleto

DOI

10.5151/2594-5327-33647

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Resumo

Resultados experimentais de ensaios de torção em macro mono-cristais de cobre orientados em relação à direção [111] super-compacta foram comparados com simulações por dinâmica molecular (SDM) de nano mono-cristais de cobre (nano-arames) deformados em torção em relação à direção [100]. A comparação permite validar o comportamento típico de curvas de tensão cisalhante em função da deformação cisalhante. Como esperado os níveis de tensão nos nano-arames para um ângulo de torção de 360º, da ordem de 0,17 GPa a 700K até 0,21 GPa a 30K são superiores ao dos macro-cristais que variam de 0,048 GPa a 500k até 0,094 GPa a 77K. Na SDM, após a suposta deformação elástica, discordâncias são geradas e se multiplicam. Imagens por microscopia eletrônica de transmissão mostram a evolução dos arranjos e densidades de discordâncias nos macro-cristais

 

Experimental torsion test results on macro copper single crystals, oriented with respect to the close-packed [111] direction, were compared to molecular dynamics simulation (MDS) of torsion on copper nanowire single crystals, oriented with respect to the [100] direction. This comparison permitted to validate the typical behavior of shear stress as a function of shear strain (or rotation angle). As expected, the nanowire stresslevels for a rotation angle of 360º, around 0.17 GPa at 700K up to 0.21 GPa at 30K are superior to those found in the experimental macro-crystals, varying from 0.48 GPa at 500K up to 0.094 GPa at 77K. In the MDS, after a suposed elastic deformation, dislocations are generated and multiplied. In the macro-crystals, transmission eléctron microscopy images disclosed the evolution of arrangements and density of dislocations.

Palavras-chave

Monocristais de cobre; torção orientada; comparação com dinâmica molecular

Copper single crystals; oriented torsion; comparison with molecular dynamics