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Effect of Surface Properties on Wrinkling of Ultrathin Films

机译：表面性质对超薄膜起皱的影响

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Thin films bonded to compliant substrates often develop wrinkles when subjected to an applied or inherent compressive stress. This paper presents a bilayer model to account for surface effects on the wrinkling of ultrathin solid films. Assuming a surface layer of finite thickness, effects of surface properties on the critical strain, the equilibrium wavelength, and the wrinkle amplitude are discussed in comparison with conventional analysis. We apply this model to explain experimental observations of wrinkling in thin polymer films. The measured wrinkle wavelengths and amplitudes deviate from conventional analysis for ultrathin films with thickness less than 30 nm. The bilayer model provides a consistent understanding of the observed deviations, based on which a set of material properties for the surface and the bulk of the polymer films are deduced from the experimental data.
机译：当承受外加或固有的压缩应力时，粘合到柔顺基材上的薄膜通常会产生皱纹。本文提出了一种双层模型，以说明表面效应对超薄固体膜起皱的影响。假设表面层的厚度有限，与常规分析相比，讨论了表面性质对临界应变，平衡波长和皱纹幅度的影响。我们应用该模型来解释聚合物薄膜起皱的实验观察。对于厚度小于30 nm的超薄膜，测得的皱纹波长和幅度与常规分析不同。双层模型提供了对观察到的偏差的一致理解，基于该模型，可以从实验数据中得出一组表面和大部分聚合物薄膜的材料特性。

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