Nanomaterials by design: a review of nanoscale metallic multilayers

Abstract

Nanoscale metallic multilayers have been shown to have a wide range of outstanding properties, which differ to a great extent from those observed in monolithic films. Their exceptional properties are mainly associated with the large number of interfaces and the nanoscale layer thicknesses. Many studies have investigated these materials focusing on magnetic, mechanical, optical, or radiation tolerance properties. Thus, this review provides a summary of the findings in each area, including a description of the general attributes, the adopted synthesis methods and most common characterization techniques used. This information is followed by a compendium of the material properties and a brief discussion of related experimental data, as well as existing and promising applications. Other phenomena of interest, including thermal stability studies, self-propagating reactions and the progression from nano multilayers to amorphous and/or crystalline alloys, are also covered. In general, this review highlights the use of nano multilayer architectures as viable routes to overcome the challenges of designing and implementing new engineering materials at the nanoscale.

Reaction front propagation in nanocrystalline Ni/Al composites: A molecular dynamics study

“…There are several preparation methods for RMNFs 7 . Magnetron sputtering is a very powerful technique for the production of metallic nanofoils with thousands of alternating layers of constant thickness 8,9 .…”

Наноиндентирование И Механические Свойства Материалов В Субмикро- И Наношкале. Недавние Результаты И Достижения (О Б З О Р)

“…Для упрощения процедуры вырезания ионным пучком микробалочки из массива часто выполняют ее треугольной или пятиугольной в сечении [191,192]. Описанные методы и приемы опробованы и использовались на макрооднородных монокристаллических, аморфных, композитных материалах, высокоэнтропийных и интерметаллических сплавах [119,163,164], пленочных керамических покрытиях (как для определения их собственных свойств, так и энергии адгезии к подложке) [193][194][195]. В [196][197][198] этими методами определяли условия перехода от вязкого к хрупкому разрушению (в частности, температуру и размеры пластической зоны в вершине трещины), а в [199] -закономерности водородного охрупчивания.…”

“…Традиционная и исторически одна из главных областей применения NI и NS -исследование и аттестация тонких пленок и покрытий [12]. Эта обширная тема имеет свою специфику, особенно ярко проявляющуюся и востребованную в нанотрибологии [193,194,241], и заслуживает отдельного обзора. Здесь лишь сошлемся на несколько недавних, наиболее принципиальных и интересных работ [71,185,195,242,243].…”

Size-induced amorphous structure in tungsten oxide nanoparticles

“…For decades, nanoscientists have studied how nanosizing materials can alter and enhance their functional properties. [1][2][3][4][5][6][7] The size-dependent properties of many materials relate to both increased surface area and changes in electronic and magnetic structure, and advances in nanomaterial synthesis means that some nanomaterials can be precisely produced for specific applications. 6,[8][9][10][11] However, the effect of nanosizing on the atomic structure in many nanomaterials is not wellunderstood, and the atomic structure of a nanoparticle is often assumed to be a cutout of the corresponding bulk material.…”