Blog

Tenké vrstvy pripravené s gradientným chemickým zložením predstavujú materiálovú knižnicu vhodnú pre štúdium tvorby štruktúry a meranie vlastností materiálu v širokom rozsahu chemického zloženia. Dôvodom získania štruktúrnej kompozície materiálovej knižnice je aplikovateľnosť tenkého filmu na polyimidovom substráte pre flexibilnú elektroniku. Štúdia štruktúry bola vykonaná pomocou difrakcie fotónmi v transmisnom móde na zdroji synchrotrónového žiarenia na pracovisku ID-22 v ESRF s mikrofokusáciou zväzku 0,5 x 0,5 mm² pre zabezpečenie lokálnej charakterizácie.

Pomocou magnetrónového naprašovania bola vyrobená binárna Cu-Zr a ternárna Cu-Zr-Ag kompozícia zo selektovaných zdrojov jednotlivých čistých látok. V binárnej sústave tenkej vrstvy bola identifikovaná amorfná fáza so zložením, kde podiel Zr odpovedal chemickému zloženiu Cu₅₁Zr₁₄. Zvýšenie podielu Zr v kompozícii malo za dôsledok tvorby nanokryštalického čistého hcp Zr, ktorého fázový podiel a veľkosť nanokryštalickej fázy sa zväčšoval v závislosti od zvyšovania obsahu Zr v chemickom zložení. Kryštalografická textúra nanokryštalickej fázy preukázala silnú preferenčnú orientáciu. Normála prizmatickej roviny hcp Zr je rovnobežná s vektorom smeru z lokálneho miesta merania k zdroju naprašovania Zr. Pridanie Ag do kompozície malo za následok rozšírenie oblasti čisto amorfnej fázy až do zloženia Cu₃₃Zr₆₀Ag₇. Ak sa v chemickej kompozícii tenkej vrstvy nachádza väčšie množstvo (> 10 %) Ag, štruktúra je jednofázová amorfná. Ak však podiel Ag je menší (< 7 %), vznik nanokryštalickej fázy hcp Zr závisí od pomeru Cu:Zr. V publikovanej práci bol použitý postup hodnotenia štruktúry na základe určenia dosahu štruktúrneho signálu párovej distribučnej funkcie cez integrálny výpočet kumulatívnej funkcie a zároveň bol navrhnutý postup vypresňovania prvého difúzneho maxima amorfnej fázy v recipročnom priestore s použitím parametra zošikmenia, ktorý jednoznačne identifikuje prvé štádiá výskytu nanokryštalickej fázy v materiálovej knižnici tenkej vrstvy.

Informácie o podujatí