Nanoindentation behaviours on the films of softer Ag film/harder Cu substrate structure were studied by the molecular dynamics method. As a result, it was shown that the stiffness and hardness of films were strongly dependent on the thickness of films. The stiffness and hardness increased with the thickness of film within a critical range as an inverse Hall-Petch relation. The stiffness and hardness of Cu substrate with Ag film less than 5 nm were observed to be lower than those of bulk silver. In particular, the flower-like dislocation loop was created on the interface by the interaction between dislocation pile-up and misfit dislocation during the indentation of Ag film/Cu substrate with film thickness less than 4 nm, which seemed to be associated with the drop of load in the indentation load versus displacement curve.

본 논문에서는 분자동력학 방법을 이용하여 Ag 필름/Cu기판에 대한 나노인덴테이션 특성을 파악하였다. 필름의 강성과 경도는 필름의 두께에 관계되어있으며, 임계범위 내에서, 그래인 크기가 증가하면 강성과 경도도증가하는 것을 확인하였다. 5nm 두께 이하의Ag필름/Cu기판의 강성과 경도는 벌크 Ag의 경우에 비해 낮은 값을 나타내었다. 특히 4nm 두께 이하의 Ag필름/Cu기판의 인덴테이션에 있어서, 전위 집적과 불일치 전위사이의 상호작용에 의해 계면상에서 꽃모양의 전위 루프가 발생 하였다. 이는 인덴테이션 하중과 변위 커브에서 하중이 저하되는 것과 관계있는 것으로 사료되고 있다.

Keywords: nanoindentation, misfit dislocation, stacking faults, pile-up

Keywords: 나노인덴테이션, 불일치전위, 적층결함, 집적