Пластичный металл: тонкие плёнки Al₂O₃ при растяжении ведут себя как жидкость
Жидкоподобная сверхпластичность слоя оксида алюминия при комнатной температуре (видео). Последовательные фотографии под просвечивающим туннельным микроскопом (a-f) показывают процесс сверхрастяжения и самозаживления оксида при растяжении в среде с парциальным давлением кислорода 2×10−6 торр. Растягивается оксид между двумя белыми треугольными пометками. Зелёная стрелка на первой фотографии показывает направление растяжения. На изображении (g) — отфильтрованный и увеличенный участок, обозначенный оранжевым прямоугольником на фотографии (b). На последнем изображении (h) показана длина оксидов, которые находятся между двумя треугольными маркерами с фотографии (a).
Большинство металлов, за исключением золота, окисляются на воздухе в присутствии воды. На поверхности железа образуется ржавчина, на поверхности серебра — потускнение, на поверхности меди или латуни — зеленоватая патина и т.д. Со временем эти естественные химические процессы могут ослабить металл, что ведёт к появлению трещин или структурному разрушению.
Но известны несколько особенных оксидов, в том числе оксид хрома, оксид кремния и оксид алюминия. Эти вещества в реальности не разрушают, а защищают свои металлы/полуметаллы. Тонкий слой оксидов образуется на поверхности материала (хрома, кремния и алюминия), а дальше окисление не идёт.
Учёные давно подозревали, что тонкая плёнка оксида обладает уникальными свойствами. Они не ошиблись.
Читать дальше →