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微观缺陷严重地影响着固体材料的力学性能、电学性能、光学性能等宏观性能。随着现代科学技术的发展,固体材料的宏观性能与其微观结构之间的关系已经成为研究热点,通过对固体材料微观结构的观察和分析可以更细致地理解固体材料的各种宏观性能。位错是固体材料中一种最常见的缺陷,虽然目前有多种不同的位错理论模型,但是仍然缺乏位错周围纳米尺度变形场的实验测试结果。因此,位错理论的发展急需要在纳米尺度对位错周围变形场的实验测定。微裂纹也是固体材料中一种常见的缺陷,裂纹变形场是断裂力学的重要内容,虽然已经有很多关于裂纹的实验研究结果,但是对纳米级微裂纹尖端变形场的定量实验结果还很少,对纳米级微裂纹的实验力学研究将有助于对裂纹的萌生、发展的理解。本文采用高分辨透射电子显微镜观察,使用具有纳米级测量灵敏度和空间分辨率的实验力学测试方法——几何相位技术与数值云纹技术,研究了纯铝、多晶金、单晶硅和硅锗异质结构中几种结构缺陷周围的变形场,得到如下结论:1.在10nm的尺度测定了纯铝和多晶金中刃型位错周围的位移场和应变场,并与最常用的线弹性理论位错模型、Peierls-Nabarro位错模型、Foreman位错模型进行了比较。根据比较结果,当远离位错芯时,三种位错模型都可以描述刃型位错周围的位移场和应变场,但是在位错芯周围几个纳米的区域内,Foreman位错模型(0.8
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