MARC

 008250123s2024        us                              c    eng  d
■001000017164299
■00520250211152945
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798342138949
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31606844
■035    ▼a(MiAaPQ)Purdue26349178
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a540
■1001  ▼aAnnadanam,  Rayaprolu  Goutham  Sreekar.
■24510▼aInvestigations  into  the  Thermodynamics  and  Kinetics  of  Nanoscale  Structures
■260    ▼a[Sl]▼bPurdue  University▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a116  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-04,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  El-Azab,  Anter;Zhang,  Xinghang;Wang,  Haiyan;Wharry,  Janelle.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Purdue  University,  2024.
■520    ▼aThis  dissertation  contains  a  series  of  investigations  into  the  thermodynamics  and  kinetics  of  nanoscale  structures.  The  first  investigation  focused  upon  understanding  the  nanoscale  void  shrinkage  in  copper  under  room-temperature  ion  irradiation,  with  the  goal  of  validating  the  hypothesis  that  the  void  shrinkage  at  room  temperature  is  due  to  a  biased  absorption  of  interstitials.  Phase-field  modeling  was  used,  and  the  simulations  revealed  that  void  shrinkage  arises  from  biased  absorption  of  interstitials  agreeing  with  the  experimental  findings,  thus  providing  insights  into  the  physical  mechanisms  of  radiation  response  of  nanoscale  voids  in  metallic  materials  under  ion  irradiation.  The  second  part  of  this  dissertation  tackles  the  concurrent  shape  change,  size  fluctuation,  shrinkage  and  migration  of  voids  at  elevated  temperatures.  The  phase  field  simulations  predicted  the  spheroidization  of  faceted  voids,  void  shrinkage,  rapid  migration  of  small  voids,  and  explained  the  underlying  mechanisms.  A  part  of  this  investigation  focused  on  the  dissociation  of  long,  pre-existing  voids  under  heavy  ion  irradiation.  The  phase  field  simulations  showed  that  the  fragmentation  of  voids  occurs  due  to  a  necking  mechanism,  which  is  controlled  by  competing  kinetics  of  atoms  diffusion  toward  and  away  from  the  necked  region.The  next  part  of  this  dissertation  features  a  combined  thermodynamics  and  molecular  dynamics  investigation  of  the  conversion  of  stacking  fault  tetrahedra  to  helium  filled  bubbles  under  dual  (Kr,  He)-ion  irradiated  copper.  We  hypothesized  a  previously  unreported  mechanism  for  removal  of  these  stacking  faults  in  irradiated  copper,  that  helium  atoms  migrate  into  the  stacking  fault  pushing  the  native  atoms  to  one  side  to  aggregate  vacancies  together  then  reside  in  these  vacancies  to  form  bubbles.  This  mechanism  was  confirmed  by  molecular  dynamics  simulations.The  last  investigation  focused  on  understanding  the  growth  of  Au  interface  layers  around  vertically  aligned  NiO  nanoscale  pillars  embedded  in  TiN  thin  films,  grown  on  top  of  Au  pillars  embedded  in  TiN  layer.  The  same  thin  film  configuration  also  included  the  formation  of  Ni  agglomerates  in  the  Au  pillars  in  the  lower  layer.  A  thermodynamic  investigation  of  various  morphology  and  configurations  confirmed  that  interdiffusion  of  Au  and  Ni  is  energetically  favorable,  which  interprets  the  observed  film  morphology.  The  findings  of  this  study  are  vital  for  understanding  the  formation  mechanisms  of  complex  vertically  aligned  nanocomposites  (VANs)  and  future  designs  of  new  three-phase  VAN  structures  with  complex  morphologies.
■590    ▼aSchool  code:  0183.
■650  4▼aTin
■650  4▼aThermodynamics
■650  4▼aNanocomposites
■650  4▼aBubbles
■650  4▼aHigh  temperature
■650  4▼aCopper
■650  4▼aPoint  defects
■650  4▼aEnergy
■650  4▼aHelium
■650  4▼aThin  films
■650  4▼aRadiation
■650  4▼aEmbryos
■650  4▼aSolid  solutions
■650  4▼aNuclear  reactors
■650  4▼aTemperature  effects
■650  4▼aPhase  transitions
■650  4▼aKinetics
■650  4▼aAtomic  physics
■650  4▼aCondensed  matter  physics
■650  4▼aHigh  temperature  physics
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aNanotechnology
■650  4▼aNuclear  engineering
■690    ▼a0791
■690    ▼a0348
■690    ▼a0748
■690    ▼a0611
■690    ▼a0597
■690    ▼a0794
■690    ▼a0652
■690    ▼a0552
■71020▼aPurdue  University.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-04B.
■790    ▼a0183
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17164299▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books