나노홀 균열 이중 억제

Cu 박막 내 배열된 나노홀은 두 가지 상보적 경로를 통해 피로 손상을 억제하며 — 이는 nanohole-Cu-electrode의 bending-fatigue-electrical-stability의 구조적 근거이다.

(1) 균열 발생 억제 — 전위 싱크

• FE 시뮬레이션 (ABAQUS 이중 수준 RVE)에 따르면 평균 등가 소성 변형률은 0.041 (나노홀)대 0.052 (나노홀 없는 Cu)로, 전위 구동 돌출부 핵생성이 감소한다 (see Kim et al., Small (2012), Table 1). 500,000 사이클 후 SEM 관찰에서 나노홀 Cu에는 돌출부가 관찰되지 않았다.

(2) 균열 전파 억제 — 균열선단 무뎌짐

• 나노홀은 균열선단을 무디게 한다: 최대 소성 변형률이 0.77 (날카로운 균열)에서 0.36 (무뎌진 균열)으로 감소하며 — 구동력의 2.1× 감소에 해당한다 (see Kim et al., Small (2012), Table 1, Fig. 5c–d).
• 일부 나노홀을 연결하는 짧은 균열 (<1 µm)은 긴 균열 (~100 µm)을 형성하지 않고 포화된다.