Влияние бомбардировки металлической поверхности низкоэнергетическими ионами инертного газа на адсорбцию кислорода и окисление

М. А. Васильев$^{1}$, С. И. Сидоренко$^{2}$, С. М. Волошко$^{2}$, Т. Ишикава$^{3}$

$^1$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^2$Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
$^3$RIKEN Spring-8 Centre, 1-1-1 Kouto, Sayo-cho, Sayo-gun, Hyogo 679-5198, Japan

Получена: 06.06.2016. Скачать: PDF

Хорошо известно, что свойства поверхности металла изменяются в результате ионного распыления поверхностных слоёв в вакууме. Данный обзор содержит результаты исследований изменения кинетики адсорбции кислорода и окисления на поверхности переходных металлов и сплавов в вакууме при бомбардировке ионами Ar$^{+}$ низкой энергии (< 10 кэВ). В частности, приведены результаты систематических исследований поверхности монокристаллов Cu, Ni, Fe, Co и сплава Fe–Ni. Отмечается важная роль таких параметров как доза бомбардировки, энергия ионов и температура образца в изменении химической активности поверхности. Приведены доказательства того, что механизм взаимодействия в системе газ–поверхность существенно контролируется оптимальным соотношением между энергией и плотностью первичного ионного тока, а также скоростью распыления природного оксида на поверхности мишени.

Ключевые слова: ионная бомбардировка, адсорбция кислорода, окисление, поверхность металла и сплава, радиационные дефекты.

PACS: 52.40.Fd, 61.80.Lj, 68.49.Df, 68.35.Iv, 68.35.Np, 75.70.Rf

Citation: M. O. Vasylyev, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, and T. Ishikawa, Effect of Low-Energy Inert-Gas Ion Bombardment of the Metal Surface on the Oxygen Adsorption and Oxidation, Usp. Fiz. Met., 17, No. 3: 209—228 (2016), doi: 10.15407/ufm.17.03.209


Цитированная литература (25)  
  1. A. J. R. van den Boogaard, E. Zoethout, I. A. Makhotkin, E. Louis, and F. Bijkerk, J. Appl. Phys., 112: 123502 (2012). Crossref
  2. S. Zuccon, E. Napolitani, E. Tessarolo, P. Zuppella, A. J. Corso, F. Gerlin, M. Nardello, and M. G. Pelizzo, Opt. Mater. Express, 5: 176 (2014). Crossref
  3. X. Li, K.-W. Lin, H.-T. Liang, H.-F. Hsu, N. G. Galkin, Y. Wroczynskyj, J. Van Lierop, and P. W. T. Pong, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B, 365: 196 (2015). Crossref
  4. L. Repetto, R. Lo Savio, B. Šetina Batic, G. Firpo, E. Angeli, and U. Valbusa, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B, 354: 28 (2015). Crossref
  5. S. Ninomiya, K. Ichiki, H. Yamada, Y. Nakata, T. Seki, T. Aokic, and J. Matsuo, Surf. Interface Anal., 43: 95 (2011). Crossref
  6. Y. Fujiwara and N. Saito, Appl. Phys. Express, 8: 076601 (2015). Crossref
  7. M. Sugiyama and G. Sigesato, J. Electron Microscopy, 53: 527 (2004). Crossref
  8. T. A. Bakhsh, A. Sadr, and J. Tagami, J. Adhes. Sci. Technol., 29: 232 (2015). Crossref
  9. R. K. Sherburne and H. E. Farnsworth, J. Chem. Phys., 19: 387 (1951). Crossref
  10. V. Ashworth, W. A. Grant, R. P. M. Procter, and T. C. Wellington, Corrosion Science, 16: 393 (1976). Crossref
  11. V. T. Cherepin, M. A. Vasil’ev, and Yu. N. Ivashchenko, Doklady AN SSSR, 210: 821 (1973) (in Russian).
  12. Yu. M. Khirnyi and A. P. Solodovnikov, Doklady AN SSSR, 214: 82 (1974) (in Russian).
  13. V. T. Cherepin, A. A. Kosyachkov, and M. A. Vasiliev, Surf. Sci., 58: 609 (1976). Crossref
  14. R. Miranda, J.M. Rojo, and M. Salmeron, Solid State Comm., 35: 83 (1980). Crossref
  15. L. Gonzalez, R. Miranda, and S. Ferrer, Solid State Comm., 44: 1461 (1982). Crossref
  16. R. Miranda and J. M. Rojo, Vacuum, 34: 1069 (1984). Crossref
  17. S. P. Chenakin, Vacuum, 36: 635 (1986). Crossref
  18. S. P. Chenakin, Appl. Surface Sci., 84: 91 (1995). Crossref
  19. V. E. Yurasova, V. T. Cherepin, and Yu. A. Ryzhov, Journal of Surface Investigation. X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques, 5: 465 (2011). Crossref
  20. H. Albers, W. J. J. Van der Wal, and G. A. Bootsma, Surface Sci., 68: (1977).
  21. R. Miranda, J. M. Rojo, and M. Salmeror, J. Vac. Sci. Technol., 18: 596 (1981). Crossref
  22. G. E. Rhead, Surface Sci., 68: 20 (1977). Crossref
  23. J. C. Tsai and J. M. Morabito, Surface Sci., 44: 247 (1974). Crossref
  24. H. E. Schiott, Rad. Effects, 6: 107 (1970). Crossref
  25. M. Slater, G. Garterand, and W. A. Grant, Nucl. Instrum. Meth., 209–210: 1023 (1983). Crossref