Understanding Grain Boundary Electrical Resistivity in Cu: The Effect of Boundary Structure

电阻率和电导率 晶界 材料科学 电阻式触摸屏 凝聚态物理 位错 微观结构 冶金 复合材料 物理 量子力学 电气工程 工程类
作者
Hanna Bishara,Subin Lee,Tobias Brink,Matteo Ghidelli,Gerhard Dehm
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:15 (10): 16607-16615 被引量:96
标识
DOI:10.1021/acsnano.1c06367
摘要

Grain boundaries (GBs) in metals usually increase electrical resistivity due to their distinct atomic arrangement compared to the grain interior. While the GB structure has a crucial influence on the electrical properties, its relationship with resistivity is poorly understood. Here, we perform a systematic study on the resistivity and structure relationship in Cu tilt GBs, employing high resolution in-situ electrical measurements coupled with atomic structure analysis of the GBs. Excess volume and energies of selected GBs are calculated using molecular dynamics simulations. We find a consistent relation between the coincidence site lattice (CSL) type of the GB and its resistivity. The most resistive GBs are high range of low-angle GBs (misorientation 14 to 18 degrees) with twice the resistivity of high angle tilt GBs, due to the high dislocation density and corresponding strain fields. Regarding the atomistic structure, GB resistivity approximately correlates with the GB excess volume. Moreover, we show that GB curvature increases resistivity by about 80%, while phase variations and defects within the same CSL type do not considerably change it.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
muyi发布了新的文献求助30
1秒前
啦啦咔嘞完成签到,获得积分10
2秒前
suiyi完成签到 ,获得积分10
2秒前
皮蛋完成签到 ,获得积分10
3秒前
Owen应助siyuyu采纳,获得10
3秒前
陈词滥调完成签到,获得积分10
3秒前
ding应助LY采纳,获得10
4秒前
4秒前
Desmend完成签到,获得积分10
5秒前
ZQF发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7秒前
开心超人发布了新的文献求助30
8秒前
hahhhhhh2发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
鱼鱼发布了新的文献求助10
10秒前
h41692011完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
muyi完成签到,获得积分10
11秒前
haiwei完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
雪落你看不见完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
乐乐应助毛豆采纳,获得10
13秒前
13秒前
连寒香应助长vefvj采纳,获得10
13秒前
15秒前
Alex发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
希望天下0贩的0应助ZQF采纳,获得30
15秒前
16秒前
笑点低的傲旋完成签到,获得积分20
16秒前
迷路的鹤轩完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
下酒菜发布了新的文献求助10
18秒前
隐形飞雪完成签到,获得积分10
19秒前
压缩应助夏天采纳,获得10
20秒前
20秒前
高分求助中
좌파는 어떻게 좌파가 됐나:한국 급진노동운동의 형성과 궤적 2500
Sustainability in Tides Chemistry 1500
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 800
Threaded Harmony: A Sustainable Approach to Fashion 799
Livre et militantisme : La Cité éditeur 1958-1967 500
Retention of title in secured transactions law from a creditor's perspective: A comparative analysis of selected (non-)functional approaches 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3054259
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2711253
关于积分的说明 7425350
捐赠科研通 2355845
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1247387
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 606388
版权声明 596048