Структурные фазовые превращения и атомное упорядочение при твердофазных реакциях в тонкопленочных системах Cu/Au и Pd/Fe

• Автор: Моисеенко, Евгений Тимофеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 128 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1.......................................................ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Диффузия, твердофазные реакции и атомное упорядочение

1.1.1 Твердофазные реакции и диффузия в твердых телах

1.1.2 Атомное упорядочение

1.2 Диффузия и твердофазные реакции в пленочных системах Cu/Au и Pd/Fe..

1.2.1 Диффузия и твердофазные реакции в системе Cu/Au

1.2.2 Твердофазные реакции и последовательность фазообразования в системе Pd/Fe

1.3 Атомное упорядочение в пленочных системах Cu-Au и Pd-Fe

1.3.1 Атомное упорядочение в системе Cu-Au
1.3.1.1 Длиннопериодические атомно-упорядоченные структуры в системе Cu-Au
1.3.1.2 Структурные фазовые переходы в системе Cu-Au
1.3.2Атомное упорядочение в системе Pd-Fe
1.3.2.1 Атомное упорядочение в наночастицах FePd
1.3.2.2 Атомное упорядочение в тонких пленках FePd
1.4 Постановка цели и задач исследования
2 МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ
2.1 Условия получения двухслойных тонкопленочных систем Си/Аи
2.2 Условия получения двухслойных тонкопленочных систем Pd/a-Fe(001)
2.3 Структурные методы исследования
3 СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И АТОМНОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ ПРИ ТВЕРДОФАЗНОЙ РЕАКЦИИ В ДВУХСЛОЙНОЙ ТОНКОПЛЕНОЧНОЙ СИСТЕМЕ Cu/Au (Cu:Au~3:l)
3.1 Исследование образцов в исходном состоянии

3.2 In situ исследования изменений фазового состава тонких пленок Си/Au в процессе твердофазной реакции
3.3 Формирование атомно-упорядоченной структуры СизАи
3.4 Исследование структурного фазового перехода Cu3AuI->Cu3Au
3.5 Обсуждение полученных результатов
3.5.1 Начало твердофазной реакции
3.5.2 Оценка параметров взаимодиффузии меди и золота в двухслойной тонкопленочной системе Cu/Au с атомным соотношением Си:Аш=3:
3.5.3 Формирование атомно-упорядоченной структуры Cu3AuI в процессе твердофазной реакции и структурный фазовый переход Cu3AuI->Cu3Au
3.6 Выводы
4 СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И АТОМНОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ ПРИ ТВЕРДОФАЗНОЙ РЕАКЦИИ В ДВУХСЛОЙНОЙ ТОНКОПЛЕНОЧНОЙ СИСТЕМЕ Cu/Au (Cu:Au~l:l)
4.1 Исследование образцов в исходном состоянии
4.2 In situ исследования изменений фазового состава тонких пленок Cu/Au в процессе твердофазной реакции
4.3 Исследование начальной стадии твердофазной реакции в системе Си/Au
4.4 Формирование атомно-упорядоченной структуры CuAuI
4.5 Исследование структурного фазового перехода CuAuI->CuAu
4.6 Исследование структурного фазового перехода CuAu~> CuAuI+CuAull
4.7 Обсуждение полученных результатов
4.7.1 Начало твердофазной реакции
4.7.2 Оценка параметров взаимодиффузии меди и золота
4.7.3 Структурные изменения на начальных этапах твердофазной реакции..
4.7.4 Последовательность образования фаз при твердофазной реакции в двухслойных тонких поликристаллических пленках Си/Аи
4.7.5 Формирование атомно-упорядоченной структуры CuAuI в процессе твердофазной реакции

4.7.6 Структурный фазовый переход CuAuI->CuAu
4.7.7 Структурный фазовый переход CuAu-^CuAuI+CuAuII
4.8 Выводы
5 СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И АТОМНОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ ПРИ ТВЕРДОФАЗНОЙ РЕАКЦИИ В ДВУХСЛОЙНОЙ ТОНКОПЛЕНОЧНОЙ СИСТЕМЕ Pd/a-Fe(001)
5.1 Исследование образцов в исходном состоянии
5.2 In situ исследования изменений фазового состава пленок Pd/a-Fe(001) в процессе твердофазной реакции
5.3 Формирование атомно-упорядоченной структуры Ll0-FePd
5.4 Исследования структурного фазового перехода Llo-FePd->FePd
5.5 Обсуждение полученных результатов
5.5.1 Исходное состояние образцов
5.5.2 Формирование атомно-упорядоченной структуры Ll0-FePd в процессе твердофазной реакции
5.5.3 Структурный фазовый переход Ll0-FePd->FePd
5.6 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

соответствии со • схемой АВНС?
(см. Рисунок 13). Если быстро охлаждать систему от температуры Та до _ Тг, свободная . энергия будет соответствовать точке Б. Если поддерживать температуру системы равной из-за стремления системы к минимизации свободной энергии произойдет переход атомнонеупорядоченной фазы СиАи в длиннопериодическую атомноупорядоченную СиАиП. В
соответствии с Рисунком 13, при температуре Тг значение свободной энергии фазы СиАи1 расположено между точками Б и II, таким образом можно ожидать, что фаза СиАи1 является промежуточной при формировании длиннопериодической атомно-упорядоченной фазы СиАиП из атомнонеупорядоченной СиАи, что подтверждается экспериментом.
Авторы [64] провели исследования начальных стадий формирования СиАи1 и СиАиП из атомно-неупорядоченного состояния методами просвечивающей электронной микроскопии и дифракции электронов. Образцы представляли собой утоненные диски диаметром 2,3-3,0 мм. Показано, что формирование атомноупорядоченной фазы СиАи1 происходит очень быстро. Так, охлаждение образца после отжига при температуре 800 °С до комнатной температуры уже приводит к частичному упорядочению. После отжига при 250 °С в течение 5 мин образец был полностью упорядочен. Что касается формирования фазы СиАиП, то упорядоченные области в образце появляются только спустя 30-45 мин отжига при 390 °С. При этом микроструктура образца свидетельствует о том, что переход типа порядок-беспорядок является переходом мартенситного типа. Анализ
Рисунок 13. Схематический график зависимости свободной энергии фаз ГЦК-СиАи, СиАи1 и СиАиП от температуры [63]