[发明专利]一种碳化硅单晶纳米线拉断后的自愈合方法

摘要

一种碳化硅单晶纳米线拉断后的自愈合方法，用狼毫毛笔的狼毫移动和转移纳米线，将纳米线放置到透射电镜原位力学的微测试装置上，在透射电镜中实现原位纳米力学拉伸测试，对纳米线进行加载，位移为0‑200nm，单晶纳米线的断裂强度为12‑15GPa。纳米线拉断后，卸载使得断裂的端面轻轻接触，关闭电子束，在透射电镜真空腔中进行纳米线的自愈合，透射电镜原位表征发现自愈合后的断口处发生部分重结晶，自愈合后再次进行断裂强度测试，愈合后拉断的位置与愈合前的位置相同，自愈合后单晶纳米线的断裂强度为1‑2.5GPa，断裂强度恢复率为10‑20％。本发明提供一种拉断后的碳化硅单晶纳米线无需外部介入实现自愈合的方法。

主权项

一种碳化硅单晶纳米线拉断后的自愈合方法，无需外部介入，实现单晶纳米线的自愈合，其特征在于：(1)碳化硅单晶纳米线，直径为60‑90nm；(2)狼毫毛笔的一端用导电银胶固定在光学显微镜的移动平台上，利用移动平台使得狼毫毛笔实现毫米和微米级移动，通过狼毫毛笔另一端的一根狼毫移动和转移纳米线，将纳米线放置到透射电镜原位力学的微测试装置上；(3)纳米线的两端用导电银胶固定在微测试装置上；(4)将微测试装置安装到透射电镜原位纳米力学测试系统上，在透射电镜中实现原位纳米力学拉伸测试；(5)对纳米线进行加载，用位移控制模式，加载速率为0.5‑15nm/s，位移为0‑200nm；(6)单晶纳米线的断裂强度为12‑15GPa；(7)纳米线拉断后，卸载使得断裂的端面轻轻接触，端面的载荷为0，关闭电子束，在透射电镜真空腔中等待15‑30min进行纳米线的自愈合；(8)自愈合后，再次进行断裂强度测试，对纳米线进行加载，用位移控制模式，加载速率为0.5‑15nm/s，位移为0‑100nm；(9)透射电镜原位表征发现自愈合后的断口处发生部分重结晶，愈合后拉断的位置与愈合前的位置相同；(10)自愈合后单晶纳米线的断裂强度为1‑2.5GPa，断裂强度恢复率为10‑20％。