论。但是直到现在,由于在精确测量断层结构中微观尺寸独立单元的应变上仍存在难题,人们只获得莫勒彼模型的一些间接证据。
在那个尺寸水平,事实上,应力可以显著地变化。“科学地讲,这些应力的波动很可能是这项工作独立的最重要发现,因为以往没有任何一种测量能够暗示这种波动的存在,” 美国国家标准技术研究所的物理学家兼主编莱尔•莱维恩解释道,“少数研究员曾推测这种应力波动的存在,但是不能找到确定它们大小和分布的线索。”
国家标准技术研究所/橡树岭国家实验室/加利福尼亚州南部大学的联合队伍利用强化X射线微光束(比人类头发丝百分之一还细,产生于国家氩气实验室高级光子源中)去扫描被特意施加应力的单晶铜样品。衍射的X射线束通过显示局部晶格的空间间隔,在每一点上测量着应力的大小。基于这种现象,研究小组使用一条极细的白金丝在晶格表面移动,通过阻隔衍射射线来标注它的衍射点,计算出光束衍射区域的深度。他们确定出晶格单元在三维空间的位置状态局限在半个微米之内。
压缩和拉伸金属铜晶体的试验结果均符合莫勒彼模型。莱维恩说:“这种方法的最大优点是结果的完全确定性。我们能够从亚微结构中做出与金属变形密切相关的应力的明确、定量测量。”
该项新技术打开了一扇通向金属微观结构中应力细节的窗口,并为机械应力的计算机模型提供了定量数据。该项研究由美国国家标准技术研究所和能源部赞助。
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