НАБЛЮДЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В КРЕМНИИ ПРИ ВЫСОКОМ ЛОКАЛЬНОМ ДАВЛЕНИИ В УСЛОВИЯХ ИНДЕНТИРОВАНИЯ

Instrumented indentation is a very promising technique for studying structural phase transitions in crystalline materials such as silicon.In the present work silicon samples with different crystallographic orientations and doping rates were investigated using indentation with a pyramid indentor of Berkovich type. For studying the electrical properties the indentor was made of semiconductor boron−doped single crystalline diamond. For verification of structural transitions in silicon Raman spectroscopy technique was applied.Electrical current through the contact area under the indentor was measured simultaneously with recording the mechanical response of the material during the indentation process. It is shown that variation in current value gives additional information about the conditions of contact between the indentor and the sample surface. The influence of variations in resistivity and contact area on the measured electrical current value is discussed.Применение метода измерительного индентирования является перспективным для изучения структурных фазовых переходовв кристаллических материалах, таких как кремний. Рассмотрены экспериментальные результаты исследования поведения образцов кремния с различной кристаллической ориентацией и степенью легирования при нагружении алмазным индентором в виде пирамиды Берковича. Для изучения электрических параметров в качествематериала индентора использовали легированный бором полупроводниковый монокристалл алмаза. Для подтверждения структурных превращений в кремнии применен метод рама-новской спектроскопии.Одновременно с измерением механического отклика материала при индентировании регистрировали ток, протекающийв области контакта наконечника с образцом. Показано, что изменение значения тока дает дополнительную информацию об условиях взаимодействия индентора с материалом. Обсуждено влияние изменений удельного сопротивления и контактной площади, происходящих при фазовом превращении, на измеряемое значение тока

Nanohardness and young's modulus of tooth enamel

The nanomechanical properties and roughness of tooth enamel are investigated

Understanding heavy Fermion from generalized statistics

Heavy electrons in superconducting materials are widely studied with the Kondo lattice t - J model. Numerical results have shown that the Fermi surface of these correlated particles undergoes a flattening effect according to the coupling degree J. This behaviour is not easy to understand from the theoretical point of view within standard Fermi - Dirac statistics and non-standard theories such as fractional exclusion statistics for anyons and Tsallis nonextensive statistics. The present work is an attempt to account for the heavy electron distribution within incomplete statistics (IS) which is developed for complex systems with interactions which make the statistics incomplete such that Σ i=1 w P i q=1. The parameter q, when different from unity, characterizes the incompleteness of the statistics. It is shown that the correlated electrons can be described with the help of IS with q related to the coupling constant J in the context of Kondo model. © Springer Science+Business Media, LLC 2007

Reducing the influence of surface roughness on hardness measurement using instrumented indentation test

Предложена модель учета влияния локальной шероховатости исследуемой поверхности на измеряемое значение твердости в методе инструментального индентирования. Показано, что за счет введения поправки для величины контактной глубины индентирования удается существенно повысить точность измерения твердости на сильно шероховатых поверхностях. Представлена экспериментальная проверка предложенного способа коррекции на модельных образцах.A model is proposed for taking into account the influence of the local roughness of the surface under investigation on the measured hardness value in the instrumental indentation method. It is shown that, due to the introduction of the correction for the value of the contact depth of indentation, it is possible to substantially increase the accuracy of hardness measurements on highly rough surfaces. An experimental verification of the proposed method of correction on model samples is presented

Implementation of profiling in hardness testers with application of SPM methods

Реализован режим профилирования на твердомерах семейства «НаноСкан-4D», основанный на регистрации фазового сдвига между возбуждающей силой и возникающими колебаниями. Были определены оптимальные режимы работы, обеспечивающие высокую скорость профилирования при минимальном механическом воздействии на поверхность образца.The profiling mode in NanoScan-4D family hardness testers is based on recording the phase shift between the generating force and the excited oscillations. Optimal parameters were determined to provide a high velosity of profiling with minimal mechanical influence on the surface of the sample