Твердофазный синтез в двухслойных тонких металлических пленках, связанный с мартенситными превращениями в продуктах реакции

• Автор: Быкова, Людмила Евгеньевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 105 с. : ил.

Глава I. Твёрдофазный синтез и твёрдофазные превращения в тонких

плёнках (литературный обзор). Постановка задач

1.1. Твёрдофазный синтез в тонких плёнках. Основные закономерности и правило первой фазы

1.2. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез в тонких плёнках

1.3. Мартенситные превращения и структурные особенности NiTi сплава

1.4. Характеристики мартенейтных фаз в AuCd сплаве

1.5. Мартенситные фазы в NiAl системе

1.6. Мартенситные превращения в NiMn сплаве

1.7. Низкотемпературные мартенситные переходы в AgCd сплаве

1.8. Особенности мартенейтных превращений в FeMn сплаве

1.9. Постановка задач исследований

Глава II. Методики эксперимента. Образцы для исследования
2.1. Образцы для исследования
2.1.1. Осаждение двухслойных плёнок вакуумным испарением
2.1.2. Получение двухслойных и мультислойных Ni/Ti плёнок на трехэлсктродной установке ионно-плазменного осаждения
2.2. Методики эксперимента
2.2.1. Универсальная установка для измерения параметров твёрдофазного синтеза
2.2.2. Метод крутящих моментов. Определение степени превращения
2.2.3. Метод крутящих моментов. Определение намагниченности насыщения и первой константы магнитной анизотропии
2.2.4. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ
2.2.5. Рентгеноструктурный анализ
2.2.6. Метод инициирования твёрдофазного синтеза в плёночных

системах
Глава III. Твердофазный синтез и мартенситные превращения в Ni/Ti
двухслойных плёночных системах
3.1. Литературный обзор по твердофазному синтезу в системе Ti-Ni 45 3.1.1 Получение нитинола методом самораспространяющийся
высокотемпературного синтеза
3.1.2. Особенности твёрдофазного синтеза и мартенситный
переход в Ti/Ni мультислоях
3.2. Твёрдофазные реакции и мартенситный переход в Ti/Ni тонких плёнках
3.3. Выводы
Глава IV. Твёрдофазный синтез и мартенситные превращения в Cd/Au
и Cd/Ag двухслойных тонких плёнках
4.1. Твердофазный синтез в Au/Cd тонких плёнках. Правило первой фазы. Модель мартенситоподобного механизма реакции
4.2. Низкотемпературный синтез и мартенситный переход в Cd/Ag тонких плёнках
4.3. Выводы
Глава V. Твердофазный синтез и мартенситные превращения в AI/Ni

двухслойных пленочных системах
5.1. Литературный обзор по твердофазному синтезу в пленочной системе Al-Ni
5.1.1. Основные закономерности твёрдофазного синтеза в Al/Ni мультислоях и двухслойных тонких плёнках
5.1.2. Фазовая последовательность в (30.3нм)А1/(20нм)№ мультислоях
5.1.3. Фазовая последовательность в Al/Ni мультислоях (А =10 и
А = 20нм)
5.2. Структурный анализ реакций в Al/Ni двухслойных тонких плёнках, проходящий в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

5.3. Ввыводы
ГлаваМ. Твердофазный синтез и мартснситные превращения в NiMn,
FcMn и AuMn двухслойных плёнках
6.1. Общие характеристики мартскситного перехода и твёрдофазного 84 синтеза в Ni/Mn двухслойных тонких плёнках
6.2. Особенности протекания твёрдофазных реакций в Fe/Mn плёнках
6.3. Анализ твёрдофазного синтеза и мартенситного перехода в Au/Mn топких плёнках
6.4. Выводы
Заключение. Основные выводы
Приложение
Литература

высоких температурах связывают с реакцией аморфизации с последующим процессом рекристаллизации. Формирование аморфных сплавов из чисто кристаллических металлов встречаются на многих системах. Движущей силой этих реакций является большие тепловыделения в процессе диффузии и перемешивания слоев. Такие твёрдофазные реакции происходят в модулированных Ni/Ti плёночных структурах [73-74]. Поэтому первый широкий пик на рис.29а (с максимумом на 330°С) надо рассматривать как процесс аморфизации первоначально кристаллических lSTi/Ti мультислоёв. Надо полагать, что в настоящем случае, более подвижные атомы Ni диффундируют в относительно инертную решётку Ti. и до температуры 330°С происходит формирование зародышей NiTi интерметаллической фазы. Второй пик на калориметрической кривой является результатом рекристаллизации аморфной структуры NiTi интерметаллического слоя. Дальнейшее увеличение сигнала с повышением температуры после процесса рекристаллизации связано как с ростом зерна, так и с формированием новых фаз. На рис.29Ь для сравнения приведена калориметрическая кривая Ni-Ti интерметаллического слоя, полученного обычным способом (осаждением NiTi сплава). Такие плёнки также получаются аморфными при различных условиях и параметрах осаждения. В этом случае калориметрическая кривая имеет только один пик при 477°С с энтальпией равной — 31дж/грамм. При этом температура кристаллизации на 40 - 60°С выше, чем в плёнках, полученных аморфизацией Ni/Ti мультислоёв.
Эволюция кристаллической структуры Ni/Ti мультислоёв с повышением температуры, исследованная рентгеноструктурным анализом, хорошо соответствует калориметрическим данным рис.29. На рис.ЗОа показан дифракционный спектр исходного мультислойного Ni/Ti образца, на котором присутствуют только дифракционные пики от кристаллических слоев титана и никеля. После отжига при 330°С в течение 30 минут дифракционная картина не содержит отражения от слоев титана и никеля, а присутствует широкий пик, означающий полную аморфизацию первоначальной мультислойной Ni/Ti структуры (рис.ЗОЬ). Результаты отжига при 420°С в течение 30 минут отражены в дифракционном спектре, показанном на рис.30с, который содержит только отражения принадлежащие В2- NiTi фазе. Этот дифракционный спектр (рис.30с) очень схож со спектром обычной В2- NiTi тонкой плёнки. Данный результат предполагает возможность получения В2- NiTi интерметаллических плёнок отжигом мультислойных Ni/Ti образцов. В2- NiTi интерметаллические плёнки, полученные отжигом мультислойных Ni/Ti образцов, показывают мартенситные превращения после охлаждения ниже температуры мартенситного перехода [44].