Выпуски УФМ »  Том 9, выпуск 3

Закономерности формирования фазово-структурного состояния конденсатов, полученных ионным распылением

А. П. Шпак$^{1}$, О. В. Соболь$^{2}$, Ю. А. Куницкий$^{3}$

$^1$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^2$Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», ул. Фрунзе, 21, 61002 Харьков, Украина
$^3$Технический центр НАН Украины, ул. Покровская, 13, 04070 Киев, Украина

Получена: 19.06.2008; окончательный вариант - 29.08.2008. Скачать: PDF

Проанализированы закономерности формирования структурно-фазового состояния конденсатов, полученных ионным распылением. Установлено, что все многообразие выявляемых структурных форм и фазовых состояний в осаждаемых материалах можно описать единым механизмом конденсации при разной степени неравновесности процесса. Степень неравновесности уменьшается с повышением температуры осаждения. Предложен механизм формирования конденсата из ионно-плазменных потоков, который включает два основных процесса: приповерхностную имплантацию, сопровождающуюся перемешиванием для высокоэнергетических осаждаемых частиц, и конденсацию низкоэнергетических частиц, при которой, в зависимости от температуры осаждения, проходится последовательность структурных состояний: аморфно-кластерное–кристаллическое $\beta$-метастабильной фазы–кристаллическое $\beta$-стабильной фазы.

Ключевые слова: структурное состояние, ионно-плазменные конденсаты, неравновесность процесса, приповерхностная имплантация, аморфнокластерное состояние, метастабильные фазы.

PACS: 61.10.Eq, 61.10.Nz, 61.43.Dq, 61.46.+w, 68.55.Jk, 68.55.Nq, 81.15.Cd

Citation: A. P. Shpak, O. V. Sobol’, and Yu. A. Kunitsky, Regularities of Formation of a Phase-Structural State of the Condensates Obtained by Ion Sputtering, Usp. Fiz. Met., 9, No. 3: 357—370 (2008) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.09.03.357

Цитированная литература (46)  
  1. Р. А. Андриевский, А. В. Рагуля, Наноструктурные материалы (Москва: Академия: 2005).
  2. Ч. Пул, Ф. Оуэнс, Нанотехнологии (Москва: Техносфера: 2004) (пер. с англ.).
  3. M. J. Mayo, Int. Mater. Rev., 41, No. 1: 85 (1996). Crossref
  4. Н. П. Лякишев, М. И. Алымов, Российские нанотехнологии, 1, №1–2: 71 (2006).
  5. Ю. И. Петров, Кластеры и малые частицы (Москва: Наука: 1986).
  6. Н. И. Носкова, Р. Р. Мулюков, Субмикрокристаллические и нано-кристаллические металлы и сплавы (Екатеринбург: УрО РАН: 2003).
  7. А. И. Гусев, УФН, 168, №1: 55 1998. Crossref
  8. Р. А. Андриевский, А. М. Глезер, ФММ, 88, №1: 50 (1999).
  9. Р. А. Андриевский, А. М. Глезер, ФММ, 89, №1: 91 (2000).
  10. О. В. Соболь, Сборник докладов 7-й Международной конференции «Оборудование и технологии термической обработки металлов и сплавов–2006» (Харьков: ННЦ ХФТИ–ИПЦ «Контраст»: 2006).
  11. А. І. Грабченко, М. В. Верезуб, О. В. Соболь, В. А. Фадєєв, Л. Г. Дюбнер, Високі технології в машинобудуванні: Збірник наукових праць НТУ «ХПІ», вип. 1(6): 34 (2003).
  12. A. A. Koz’ma, O. V. Sobol’, E. A. Sobol’, Functional Materials, 8, No. 2: 314 (2001).
  13. А. П. Шпак, В. В. Погосов, Ю. А. Куницкий, Введение в физику ультрадисперсных сред (Киев: Академпериодика: 2006).
  14. О. В. Соболь, Матерiали 8-ої Мiжнародної конференцiї «Фiзичнi явища в твердих тiлах» (Харкiв: ХНУ: 2007), с. 71.
  15. Л. С. Палатник, М. Я. Фукс, В. М. Косевич, Механизм образования и субструктура конденсированных пленок (Москва: Наука: 1972).
  16. Ю. Ф. Комник, Физика металлических пленок (Москва: Атомиздат: 1979).
  17. О. В. Соболь, Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології, 4, № 3: 707 (2006).
  18. O. V. Sobol’, Functional Materials, 14, No. 4: 436 (2007).
  19. О. В. Соболь, Физическая инженерия поверхности, 5, № 1–2: 101 (2007).
  20. А. П. Шпак, О. В. Соболь, П. Г. Черемской, Ю. А. Куницкий, А. Н. Стеценко, Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології, 4, № 2: 373 (2006).
  21. А. П. Шпак, П. Г. Черемской, Ю. А.Куницкий, О. В. Соболь, Кластерные и наноструктурные материалы (Киев: Академпериодика: 2005), т. 3.
  22. R. E. Somekh, J. Vac. Sci. Technol., A2(3), July–September: 1285 (1984). Crossref
  23. W. Eckstein and J. P. Biersack, Z. Phys. B: Condens. Matter В, 63, No. 4: 471 (1986). Crossref
  24. А. А. Козьма, С. В. Малихин, О. В. Соболь, С. С. Борисова, Физика и химия обработки материалов, № 3: 49 (1998).
  25. О. В. Соболь, ФММ, 91, № 1: 63 (2001).
  26. B. Window and K.-H. Muller, Thin Solid Films, 171: 183 (1989). Crossref
  27. N. H. Hoang, McKenzie, W. D. McFall, and Y. Yin, J. Appl. Phys., 80, No. 11: 6279 (1996). Crossref
  28. D. W. Hoffman, J. Vac. Sci. Technol., A12, No. 4: 953 (1994). Crossref
  29. O. V. Sobol, Functional Materials, 13, No. 3: 387 (2006).
  30. G. Keller, I. Barzen, R. Erz, W. Dotter, S. Ulrich et al., Fresenius J. Anal. Chem., 341: 349 (1991). Crossref
  31. Г. В. Самсонов, Г. Ш. Упадхая, В. С. Нешпор, Физическое материаловедение карбидов (Киев: Наукова думка: 1974).
  32. А. А. Козьма, С. В. Малыхин, О. В. Соболь, ФММ, 87, № 3: 30 (1999).
  33. M. Itoh, M. Hori, and S. Nadahara, J. Vac. Sci. Technol, B9, No. 1: 149 (1991). Crossref
  34. С. Schmalzried, R. Telle, B. Freitag, and W. Mader, Z. Metallkd., 92, No. 11: 1197 (2001).
  35. Н. А. Ватолин, Э. А. Пастухов, Дифракционные исследования строения высокотемпературных расплавов (Москва: Наука: 1980).
  36. Г. В. Самсонов, Т. И. Серебрякова, В. А. Неронов, Бориды (Москва: Атомиздат: 1975).
  37. О. В. Соболь, Е. А. Соболь, Вiсник ХНУ. Серiя «Фiзика», 476, № 4: 175 (2000).
  38. О. В. Соболь, Е. А. Соболь, С. А. Юлин, Вестник ХГПУ. Сер. «Новые решения в современных технологиях. Физические аспекты современных технологий», вып. 30: 66 (1999).
  39. А. А. Козьма, Е. А. Соболь, О. В. Соболь, Вестник ХГУ. Серия «Физика», 440, № 3: 149 (1999).
  40. O. V. Sobol, Functional Materials, 14, No. 3: 392 (2007).
  41. Д. И. Свергун, Л. А. Фейгин, Рентгеновское и нейтронное малоугловое рассеяние (Москва: Наука: 1986).
  42. О. В. Соболь, ФТТ, 49, № 6: 1104 (2007).
  43. О. В. Соболь, Харьковская нанотехнологическая Ассамблея. Сборник докладов. Том 1. Вакуумные нанотехнологии и оборудование (Харьков: ННЦ ХФТИ–ИПП «Контраст»: 2006), с. 260.
  44. Б. С. Данилин, Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок (Москва: Энергоатомиздат: 1989).
  45. Р. А. Свелин, Термодинамика твердого состояния (Москва: Металлургия: 1968).
  46. O. V. Sobol’, E. A. Sobol’, and A. A. Podtelezhnikov, Functional Materials, 6, No. 5: 868 (1999).
Цитируется (1)

© 2013–2018 «ИМФ НАН Украины»