著者

北村 隆行 澄川 貴志 平方 寛之 高橋 可昌 嶋田 隆広

出版者

京都大学

雑誌

特別推進研究

巻号頁・発行日

2013

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single digit ナノスケール(1nm ~ 10nm)の応力特異場を有する材料に対するその場観察破壊実験方法を開発し、シリコン単結晶の実験より特異場寸法4nmであっても破壊靭性値は不変であることを明らかにした。また、第一原理解析と実験が一致することを示すとともに、応力特異場が2nm以下の場合に従来の破壊力学基準が破綻する(連続体破壊力学の適用下限)ことを明らかにした。

著者

西嶋 修 福原 直道 平方 寛之 米津 明生 箕島 弘二

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

M&M材料力学カンファレンス

巻号頁・発行日

vol.2010, pp.10-11, 2010-10-09

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This study aims to elucidate the mechanics of crack propagation in a freestanding Cu thin film deposited by electron beam evaporation We developed the method for fabricating nano or submicron meter-thick freestanding metallic films with width and length of the miffimeter order. Focused ion beam (FIB) was employed to introduce a pre-crack in an about 500 nm-thick Cu film. It is found that the crack stably propagated by uniaxial tensile loading, and then the crack propagation rate rapidly increased, resulting in unstable fracture. The fracture surface suggested that the local area near the crack tip undergoes large plastic deformation, resulting in crack propagation in ductile manner. In parallel, the elastic-plastic stress distribution around the crack tip was analyzed by finite element method (FEM). The mechanics of crack propagation and fracture toughness were investigated on the basis of the R-curve concept.