Fundamental investigation of the atomic structures of [111] tilt grain boundaries, their defects and segregation behaviour in pure and alloyed Al

In dieser Arbeit wurden durch physikalische Gasphasenabscheidung bikristalline Al-Dünnschichten auf einem Al\(_2\)O\(_3\)-Substrat mit einer Vielzahl von [111]-Korngrenzen (KG) erzeugt. Anschließend wurde ein Rastertransmissionselektronenmikroskop (S/TEM) verwendet, um die Strukturen von Kleinwinkel-KG zu untersuchen. Es wurde eine Dissoziation von Versetzungen in zwei Partialversetzungen an den KG beobachtet. Mittels STEM und molekularstatischer Simulationen wird ein direkter Zusammenhang zwischen der atomaren Struktur verschiedener Mikrozustände von \(\Sigma\)3 [111] KG aus zwei Orientierungsbeziehungen (im Al-Film) und ihren Exzesseigenschaften hergestellt. Außerdem wird die Struktur verschiedener [111]-Kipp-KG über einen Kippwinkelbereich (\(\Theta\)) von 20ᵒ bis 60ᵒ und verschiedene Neigungen der KG-Ebene analysiert. Darüber hinaus wurde der Einfluss von Elementen wie Cu und Zr an \(\Sigma\)21a- und \(\Sigma\)13b-KG in reinem Al mittels aberrationskorrigierter S/TEM und energiedispersiver Röntgenspektroskopie untersucht