图6 所示为Cu/Nb 多层膜的裂纹断裂角度(θ)与裂纹萌生临界应变(εc)的变化规律。由图6 可看出，随着延性的增加，多层膜断裂角度的逐渐减小，曲线分为3 个区域。在区域A，临界应变小于 1%，θ 随 εc 变化不大(θ 约为83°±3°)，Cu 层的变形能力很小，几乎无法抑制萌生于 Nb 层的微裂纹的扩展，因此多层膜在Cu 层和Nb 层中均倾向于张开型断裂。在区域C，临界应变大于 1.6%，θ 几乎不随 εc 变化而变化(θ 约为52±3°)，萌生于脆性 Nb 层的微裂纹可以被 Cu 层的塑性变形抑制而无法继续扩展，因此多层膜表现为剪切型断裂。在区域 B，临界应变处于 1%~1.6%之间，多层膜呈现一种剪切+张开混合型断裂模式，因此，θ 随着εc 变化。调制波长为50 nm 的断裂角(q)普遍大于调制波长为25 nm 的，进一步证实较大的微裂纹(较大的 hNb)更难被 Cu 层阻止。以上结果都表明，多层膜延性及断裂行为的变化均对应着 Nb 层萌生微裂纹的裂纹尖端应力场强度与 Cu 层对微裂纹的抑制作用之间的竞争。
3 结论
1) Cu/Nb 纳米金属多层膜在生长方向上呈现Cu(111)和Nb(110)的择优取向，多 层膜各层均匀连续、相互交替，界面清晰平直。
2) Cu/Nb 多层膜的延性及断裂行为均表现出明显的尺寸依赖性：随着调制比的增加，多层膜的延性单调减小;当调制比小于0.5 时，调制周期为25 nm 的延性高于50 nm 的;当调制比大于0.5 时，调制周期为50 nm 的延性高于25 nm 的。
3) 随着调制比的增加，多 层膜的断裂角度逐渐增大，出现由剪切型向张开型断裂模式的转变。这主要是由于随着调制比的增加，软 相Cu层对脆相Nb层中萌生的微裂纹扩展的约束作用逐渐减小。
