非晶合金中原子的擴(kuò)散對(duì)于改變非晶的結(jié)構(gòu),進(jìn)而改變非晶的性能具有重要作用,而多層膜結(jié)構(gòu)的非晶合金是研究原子擴(kuò)散的重要方式。鐵銅原子具有正的混合熱,自然狀態(tài)下很難形成合金,而非晶材料相對(duì)于晶體材料,處于亞穩(wěn)定狀態(tài),非晶態(tài)的鐵和銅原子具備較高的自由能,將有可能發(fā)生擴(kuò)散,這將引起材料結(jié)構(gòu)的改變,并對(duì)材料的性能帶來影響。Cu-Zr、Fe-Zr具備優(yōu)秀的非晶形成能力,而且Cu-Zr所具備的超高強(qiáng)度、良好的延展性、較好的抗拉強(qiáng)度等,Fe-Zr非晶體系所具備的超導(dǎo)性、鐵磁性、自旋玻璃、反鐵磁性等都是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)采用磁控濺射系統(tǒng)來制備Cu-Zr、Fe-Zr樣品,通過X射線衍射（XRD）,透射電鏡（TEM）,差示掃描量熱儀（DSC）對(duì)非晶形成能力進(jìn)行分析。通過掃描電鏡來觀察表面形貌,測定薄膜厚度。FIB/SEM設(shè)備來制備TEM樣品、三維原子探針（APT）樣品,以及對(duì)樣品的表面形貌分析。通過綜合物性測量系統(tǒng)（PPMS）測試薄膜磁學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)主要研究結(jié)果:（1）通過磁控濺射設(shè)備,制備了 Cu₆₄Zr₃₆非晶薄膜、Fe₇₅Zr_2... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 非晶合金的研究現(xiàn)狀
    1.2 非晶態(tài)合金的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    1.3 非晶形成機(jī)制和經(jīng)驗(yàn)規(guī)律
        1.3.1 非晶形成理論
        1.3.2 關(guān)于二元非晶態(tài)合金形成的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則
    1.4 非晶合金的制備方法
        1.4.1 電鍍法
        1.4.2 噴鑄—吸鑄技術(shù)
        1.4.3 甩帶法
        1.4.4 粉末固結(jié)法
        1.4.5 惰性氣體冷凝法
        1.4.6 磁控濺射法
    1.5 多層膜結(jié)構(gòu)的非晶薄膜研究
        1.5.1 非晶多層膜的研究意義
        1.5.2 非晶多層膜的納米結(jié)構(gòu)
        1.5.3 多層膜中原子的互擴(kuò)散
        1.5.5 不相容原子的互擴(kuò)散
    1.6 本文的選題意義及研究內(nèi)容
2 材料制備與檢測方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料的選擇
        2.1.1 靶材
        2.1.2 基片
        2.1.3 氣體
    2.2 磁控濺射制備方法
    2.3 分析與檢測方法
        2.3.1 掃描電鏡分析
        2.3.2 FIB/SEM
        2.3.3 X射線衍射分析
        2.3.4 DSC熱力學(xué)分析
        2.3.5 XPS分析
        2.3.6 透射電鏡分析
        2.3.7 三維原子探針分析
        2.3.8 綜合物性測量系統(tǒng)
    2.4 實(shí)驗(yàn)主要過程
3 CuZr與FeZr的非晶形成能力探究
    3.1 CuZr的非晶形成能力探究
        3.1.1 樣品制備
        3.1.2 掃描電鏡形貌分析
        3.1.3 DSC熱力學(xué)分析
    3.2 FeZr的非晶形成能力探究
        3.2.1 X射線衍射分析
        3.2.2 薄膜的生長速率分析
        3.2.3 DSC熱力學(xué)分析
    3.3 本章小結(jié)
4 Fe_(75)Zr_(25)/Cu_(64)Zr_(36)的界面擴(kuò)散探究
    4.1 實(shí)驗(yàn)過程
    4.2 X射線衍射分析
    4.3 掃描電鏡分析
    4.4 TEM分析
        4.4.1 TEM樣品的制備
        4.4.2 TEM結(jié)果分析
    4.5 STEM-EDS分析
    4.6 APT分析
        4.6.1 APT樣品的制備
        4.6.2 APT結(jié)果分析
    4.7 本章小結(jié)
5 Fe_(75)Zr_(25)/Cu_(64)Zr_(36)體系多層膜磁性探究
    5.1 Fe_(75)Zr_(25)單層膜的磁性探究
        5.1.1 XPS分析
        5.1.2 磁性分析
    5.2 Fe_(75)Zr_(25)/Cu_(64)Zr_(36)多層膜體系磁性研究
        5.2.1 多層膜的樣品制備
        5.2.2 多層膜的M-H研究
        5.2.3 多層膜的FC-ZFC研究
        5.2.4 多層膜的M-T研究
        5.2.5 10nm厚度的Fe_(75)Zr_(25)/Cu_(64)Zr_(36)多層膜的M-H研究
    5.3 Fe_(75)Zr_(25)/Cu多層膜體系磁性探究
        5.3.1 多層膜的M-H研究
        5.3.2 Fe_(75)Zr_(25)/Cu與Fe_(75)Zr_(25)/Cu_(64)Zr_(36)多層膜的ZFC-FC對(duì)比研究
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]非晶態(tài)物質(zhì)的本質(zhì)和特性[J]. 汪衛(wèi)華.  物理學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[2]聚焦離子束技術(shù)制備與樣品表面平行的TEM樣品[J]. 王雪麗,張偉,賈志宏,劉慶.  電子顯微學(xué)報(bào). 2013(05)
[3]納米金屬Ni的飽和磁化強(qiáng)度和居里溫度的尺寸依賴效應(yīng)[J]. 李平云,操振華,陸海鳴,孟祥康.  南京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[4]三維原子探針及其在材料科學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 周邦新,劉文慶.  材料科學(xué)與工藝. 2007(03)
[5]現(xiàn)代X光電子能譜（XPS）分析技術(shù)[J]. 吳正龍,劉潔.  現(xiàn)代儀器. 2006(01)
[6]化學(xué)鍵參數(shù)和原子半徑差與BMG合金的GFA關(guān)系[J]. 蔡安輝,潘冶,孫國雄.  中國工程科學(xué). 2004(07)
[7]不透明玻璃顯現(xiàn)出的曙光——塊體金屬玻璃的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用[J]. 潘明祥,汪衛(wèi)華.  物理. 2002(07)



本文編號(hào)：3200278