CuZr基非晶合金薄膜非均勻結(jié)構(gòu)調(diào)控
發(fā)布時(shí)間:2021-03-18 22:35
非晶合金的研究近年來已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)展,國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)研究。本論文以CuZr-基非晶合金薄膜為研究對(duì)象,對(duì)其非晶形成能力、結(jié)構(gòu)特征和機(jī)械性能進(jìn)行了研究。因?yàn)榇趴貫R射靶材制作的原因,我們選用了Cu50Zr50作為研究對(duì)象,因?yàn)榉蔷Ш辖鹗情L(zhǎng)程無序的,即其結(jié)構(gòu)在宏觀上看是均勻的,為了說明材料的結(jié)構(gòu)改變和性能之間的關(guān)系,我們引入了界面的概念。在常溫環(huán)境下制備材料時(shí),我們主要研究不同腔室壓強(qiáng)下各種參數(shù)對(duì)非晶合金速率和結(jié)構(gòu)的影響;在機(jī)械性能方面,本課題組提出了通過調(diào)整界面的體積分?jǐn)?shù),來調(diào)控非晶合金的力學(xué)性能;通過制備薄膜時(shí)對(duì)基底進(jìn)行升溫,研究基底溫度對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。這些對(duì)非晶合金薄膜的結(jié)構(gòu)和性能聯(lián)系的進(jìn)一步研究具有重要的意義。本論文的主要研究工作及相關(guān)結(jié)論如下:(1)研究不同腔室壓力對(duì)薄膜結(jié)構(gòu)和性能影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)腔室壓力在0.12Pa范圍變動(dòng)時(shí),薄膜的沉積速率在0.5Pa時(shí)最快,隨著腔室壓強(qiáng)的變大或者變小,沉積速率都下降,并且壓強(qiáng)在0.10.5Pa之間變化時(shí),速率的變化較為劇烈;薄膜的X射線衍射實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:有明顯的“饅頭...
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1兩種不同冷卻過程形成(1)晶體和(2)玻璃態(tài)非晶體
CuZr 基非晶合金薄膜非均勻結(jié)構(gòu)調(diào)控的觀點(diǎn)來看,平衡自由能 G = U-TS,非晶相的獲得是體系內(nèi)能如果 U 足夠大,即粒子間關(guān)聯(lián)很強(qiáng),若關(guān)聯(lián)范圍→∞,系統(tǒng)有長(zhǎng)如果 U 較小,關(guān)聯(lián)作用只限于近鄰粒子,則系統(tǒng)只有短程序,這相。非晶形成能力可用臨界冷卻速度或者 Tg/Tf值來評(píng)價(jià)[27]。合金 Tg與 Tf之間的潛在危險(xiǎn)區(qū)愈小,則合計(jì)愈容易形成非晶態(tài)[28-29]晶體形成的動(dòng)力學(xué)相對(duì)較為成熟,也為人們所熟知,因此,非晶般歸結(jié)為大家感興趣的如何防止或避免發(fā)生可察覺到的結(jié)晶。用非晶態(tài)的形成能力是最為有用的方法,也是非晶形成動(dòng)力學(xué)模型
需要說明的是,合金組元數(shù)目及原子尺寸差對(duì)非晶形成能力的影響比較復(fù)雜,不能概而論。組元數(shù)目增加,原子半徑不同并不總能改善合金的非晶形成能力。結(jié)構(gòu)對(duì)非形成能力影響的物理機(jī)制還不清楚。一般來說,形成能力強(qiáng)的非晶合金的結(jié)構(gòu)具有三特征:(1)具有無序的高密堆結(jié)構(gòu);(2)具有和晶態(tài)不一樣的局域結(jié)構(gòu);(3)從大范看,具有均勻形核的結(jié)構(gòu)特征。1.3 濺射鍍膜的基本類型(1)直流濺射直流二級(jí)濺射主要適用于金屬薄膜的制備,其原理是利用離子碰撞而形成正離子且其在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下加速轟擊靶材,最終使濺射的原子沉積在基底上。(2)射頻濺射直流濺射裝置只能濺射導(dǎo)體材料,由于放點(diǎn)不能持續(xù)而不能濺射絕緣材料。于是出了射頻濺射。射頻濺射裝置圖 1.3 所示。匹配網(wǎng)絡(luò)電源
本文編號(hào):3089044
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1兩種不同冷卻過程形成(1)晶體和(2)玻璃態(tài)非晶體
CuZr 基非晶合金薄膜非均勻結(jié)構(gòu)調(diào)控的觀點(diǎn)來看,平衡自由能 G = U-TS,非晶相的獲得是體系內(nèi)能如果 U 足夠大,即粒子間關(guān)聯(lián)很強(qiáng),若關(guān)聯(lián)范圍→∞,系統(tǒng)有長(zhǎng)如果 U 較小,關(guān)聯(lián)作用只限于近鄰粒子,則系統(tǒng)只有短程序,這相。非晶形成能力可用臨界冷卻速度或者 Tg/Tf值來評(píng)價(jià)[27]。合金 Tg與 Tf之間的潛在危險(xiǎn)區(qū)愈小,則合計(jì)愈容易形成非晶態(tài)[28-29]晶體形成的動(dòng)力學(xué)相對(duì)較為成熟,也為人們所熟知,因此,非晶般歸結(jié)為大家感興趣的如何防止或避免發(fā)生可察覺到的結(jié)晶。用非晶態(tài)的形成能力是最為有用的方法,也是非晶形成動(dòng)力學(xué)模型
需要說明的是,合金組元數(shù)目及原子尺寸差對(duì)非晶形成能力的影響比較復(fù)雜,不能概而論。組元數(shù)目增加,原子半徑不同并不總能改善合金的非晶形成能力。結(jié)構(gòu)對(duì)非形成能力影響的物理機(jī)制還不清楚。一般來說,形成能力強(qiáng)的非晶合金的結(jié)構(gòu)具有三特征:(1)具有無序的高密堆結(jié)構(gòu);(2)具有和晶態(tài)不一樣的局域結(jié)構(gòu);(3)從大范看,具有均勻形核的結(jié)構(gòu)特征。1.3 濺射鍍膜的基本類型(1)直流濺射直流二級(jí)濺射主要適用于金屬薄膜的制備,其原理是利用離子碰撞而形成正離子且其在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用下加速轟擊靶材,最終使濺射的原子沉積在基底上。(2)射頻濺射直流濺射裝置只能濺射導(dǎo)體材料,由于放點(diǎn)不能持續(xù)而不能濺射絕緣材料。于是出了射頻濺射。射頻濺射裝置圖 1.3 所示。匹配網(wǎng)絡(luò)電源
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