Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок
Методами Оже-електронної спектроскопії, Рентгенівського локального мікроаналізу, Резерфордівського оберненого розсіювання, рентгенофазового аналізу, растрової електронної мікроскопії досліджено початкові стадії низькотемпературної дифузії у нанорозмірних плівкових системах Cu(180 нм)/Mn(60 нм)/SiO₂...
Saved in:
| Published in: | Металлофизика и новейшие технологии |
|---|---|
| Date: | 2013 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
2013
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104114 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок / А.І. Олешкевич, С.І. Сидоренко, А.М. Гусак, С.М. Волошко // Металлофизика и новейшие технологии. — 2013. — Т. 35, № 5. — С. 611-622. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-104114 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Олешкевич, А.І. Сидоренко, С.І. Гусак, А.М. Волошко, С.М. 2016-07-01T19:22:30Z 2016-07-01T19:22:30Z 2013 Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок / А.І. Олешкевич, С.І. Сидоренко, А.М. Гусак, С.М. Волошко // Металлофизика и новейшие технологии. — 2013. — Т. 35, № 5. — С. 611-622. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 1024-1809 PACS numbers: 64.75.Lm, 68.35.bd, 68.35.Fx, 68.55.Nq, 68.65.Ac, 81.40.Ef https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104114 Методами Оже-електронної спектроскопії, Рентгенівського локального мікроаналізу, Резерфордівського оберненого розсіювання, рентгенофазового аналізу, растрової електронної мікроскопії досліджено початкові стадії низькотемпературної дифузії у нанорозмірних плівкових системах Cu(180 нм)/Mn(60 нм)/SiO₂ та Sn(60 нм)/Cu(180 нм)/Mn(60 нм)/SiO₂. Показано, що манган дифундує по межам зерен «верхніх» шарів, і реакція його окиснення на зовнішній поверхні створює додаткову рушійну силу масопереносу. Концентрація Mn на поверхні тришарової системи після відпалу у вакуумі 10⁻⁶ Па за температури 200°C впродовж 20 хв. є більшою, ніж за аналогічних умов відпалу двошарової системи, що пов’язується з розвитком фазових перетворень. Запропоновано теоретичну модель, яка дозволяє прогнозувати кінетику росту оксиду Mn₃O₄ на поверхні системи Cu/Mn, виконано кількісні розрахунки. Показано, що найбільша швидкість росту оксиду спостерігається в області стику межі зерна з поверхнею плівкової системи. Методами Оже-электронной спектроскопии, рентгеновского локального микроанализа, резерфордовского обратного рассеяния, рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии исследованы начальные стадии низкотемпературной диффузии в наноразмерных тонкоплёночных системах Cu(180 нм)/Mn(60 нм)/SiO₂ и Sn(60 нм)/Cu(180 нм)/Mn(60 нм)/SiO₂. Показано, что марганец диффундирует по границам зёрен «верхних» слоёв, и реакция его окисления на внешней поверхности создаёт дополнительную движущую силу массопереноса. Концентрация Mn на поверхности трёхслойной системы после отжига в вакууме 10⁻⁶ Па при температуре 200°C в течение 20 минут больше, чем при аналогичных условиях отжига двухслойной системы, что связано с развитием фазовых превращений. Предложена теоретическая модель, которая позволяет прогнозировать кинетику роста оксида Mn₃O₄ на поверхности системы Cu/Mn, выполнены количественные расчёты. Показано, что наибольшая скорость роста оксида наблюдается в области стыка границы зерна с поверхностью плёночной системы. Initial stages of low-temperature diffusion in nanosized film systems Cu(180 nm)/Mn(60 nm)/SiO₂ and Sn(60 nm)/Cu(180 nm)/Mn(60 nm)/SiO₂ are studied with Auger Electron Spectroscopy, local X-ray micro analysis and X-Ray diffraction analysis, Rutherford backscattering spectroscopy, and scanning electron microscopy. As shown Mn diffuses through grain boundaries of ‘upper’ layers and its oxidation reaction on the free surface creates additional driving force to mass transfer. Concentration of Mn on the surface of threelayer system after annealing in vacuum at 10⁻⁶ Pa at 200°C during 20 minutes is higher than as at the same annealing conditions of two-layer system, and it can be related to development of phase transformation. The theoretical model that allows predicting kinetics of Mn₃O₄ oxide growth on the surface of Cu/Mn system is proposed and quantitative calculations are performed. As shown, the highest oxide growth speed is observed in the area of the joint between the grain boundary and the surface of thin films system. Автори висловлюють подяку колегам – Рrof. D. L. Beke, Dr. G. A. Langer з Університету м. Дебрецен (Угорщина) за надану можливість одержання зразків. uk Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Металлофизика и новейшие технологии Металлические поверхности и плёнки Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок Моделирование процессов диффузионного оксидо-образования на поверхности наноразмерных металли-ческих плёнок Simulation of the Diffusive Oxide Formation Process on the Surface of Nanosize Metallic Films Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок |
| spellingShingle |
Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок Олешкевич, А.І. Сидоренко, С.І. Гусак, А.М. Волошко, С.М. Металлические поверхности и плёнки |
| title_short |
Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок |
| title_full |
Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок |
| title_fullStr |
Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок |
| title_full_unstemmed |
Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок |
| title_sort |
моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок |
| author |
Олешкевич, А.І. Сидоренко, С.І. Гусак, А.М. Волошко, С.М. |
| author_facet |
Олешкевич, А.І. Сидоренко, С.І. Гусак, А.М. Волошко, С.М. |
| topic |
Металлические поверхности и плёнки |
| topic_facet |
Металлические поверхности и плёнки |
| publishDate |
2013 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Металлофизика и новейшие технологии |
| publisher |
Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Моделирование процессов диффузионного оксидо-образования на поверхности наноразмерных металли-ческих плёнок Simulation of the Diffusive Oxide Formation Process on the Surface of Nanosize Metallic Films |
| description |
Методами Оже-електронної спектроскопії, Рентгенівського локального мікроаналізу, Резерфордівського оберненого розсіювання, рентгенофазового аналізу, растрової електронної мікроскопії досліджено початкові стадії низькотемпературної дифузії у нанорозмірних плівкових системах Cu(180 нм)/Mn(60 нм)/SiO₂ та Sn(60 нм)/Cu(180 нм)/Mn(60 нм)/SiO₂. Показано, що манган дифундує по межам зерен «верхніх» шарів, і реакція його окиснення на зовнішній поверхні створює додаткову рушійну силу масопереносу. Концентрація Mn на поверхні тришарової системи після відпалу у вакуумі 10⁻⁶ Па за температури 200°C впродовж 20 хв. є більшою, ніж за аналогічних умов відпалу двошарової системи, що пов’язується з розвитком фазових перетворень. Запропоновано теоретичну модель, яка дозволяє прогнозувати кінетику росту оксиду Mn₃O₄ на поверхні системи Cu/Mn, виконано кількісні розрахунки. Показано, що найбільша швидкість росту оксиду спостерігається в області стику межі зерна з поверхнею плівкової системи.
Методами Оже-электронной спектроскопии, рентгеновского локального микроанализа, резерфордовского обратного рассеяния, рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии исследованы начальные стадии низкотемпературной диффузии в наноразмерных тонкоплёночных системах Cu(180 нм)/Mn(60 нм)/SiO₂ и Sn(60 нм)/Cu(180 нм)/Mn(60 нм)/SiO₂. Показано, что марганец диффундирует по границам зёрен «верхних» слоёв, и реакция его окисления на внешней поверхности создаёт дополнительную движущую силу массопереноса. Концентрация Mn на поверхности трёхслойной системы после отжига в вакууме 10⁻⁶ Па при температуре 200°C в течение 20 минут больше, чем при аналогичных условиях отжига двухслойной системы, что связано с развитием фазовых превращений. Предложена теоретическая модель, которая позволяет прогнозировать кинетику роста оксида Mn₃O₄ на поверхности системы Cu/Mn, выполнены количественные расчёты. Показано, что наибольшая скорость роста оксида наблюдается в области стыка границы зерна с поверхностью плёночной системы.
Initial stages of low-temperature diffusion in nanosized film systems Cu(180 nm)/Mn(60 nm)/SiO₂ and Sn(60 nm)/Cu(180 nm)/Mn(60 nm)/SiO₂ are studied with Auger Electron Spectroscopy, local X-ray micro analysis and X-Ray diffraction analysis, Rutherford backscattering spectroscopy, and scanning electron microscopy. As shown Mn diffuses through grain boundaries of ‘upper’ layers and its oxidation reaction on the free surface creates additional driving force to mass transfer. Concentration of Mn on the surface of threelayer system after annealing in vacuum at 10⁻⁶ Pa at 200°C during 20 minutes is higher than as at the same annealing conditions of two-layer system, and it can be related to development of phase transformation. The theoretical model that allows predicting kinetics of Mn₃O₄ oxide growth on the surface of Cu/Mn system is proposed and quantitative calculations are performed. As shown, the highest oxide growth speed is observed in the area of the joint between the grain boundary and the surface of thin films system.
|
| issn |
1024-1809 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/104114 |
| citation_txt |
Моделювання процесу дифузійного оксидоутворення на поверхні нанорозмірних металевих плівок / А.І. Олешкевич, С.І. Сидоренко, А.М. Гусак, С.М. Волошко // Металлофизика и новейшие технологии. — 2013. — Т. 35, № 5. — С. 611-622. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT oleškevičaí modelûvannâprocesudifuzíinogooksidoutvorennânapoverhnínanorozmírnihmetalevihplívok AT sidorenkosí modelûvannâprocesudifuzíinogooksidoutvorennânapoverhnínanorozmírnihmetalevihplívok AT gusakam modelûvannâprocesudifuzíinogooksidoutvorennânapoverhnínanorozmírnihmetalevihplívok AT vološkosm modelûvannâprocesudifuzíinogooksidoutvorennânapoverhnínanorozmírnihmetalevihplívok AT oleškevičaí modelirovanieprocessovdiffuzionnogooksidoobrazovaniânapoverhnostinanorazmernyhmetalličeskihplenok AT sidorenkosí modelirovanieprocessovdiffuzionnogooksidoobrazovaniânapoverhnostinanorazmernyhmetalličeskihplenok AT gusakam modelirovanieprocessovdiffuzionnogooksidoobrazovaniânapoverhnostinanorazmernyhmetalličeskihplenok AT vološkosm modelirovanieprocessovdiffuzionnogooksidoobrazovaniânapoverhnostinanorazmernyhmetalličeskihplenok AT oleškevičaí simulationofthediffusiveoxideformationprocessonthesurfaceofnanosizemetallicfilms AT sidorenkosí simulationofthediffusiveoxideformationprocessonthesurfaceofnanosizemetallicfilms AT gusakam simulationofthediffusiveoxideformationprocessonthesurfaceofnanosizemetallicfilms AT vološkosm simulationofthediffusiveoxideformationprocessonthesurfaceofnanosizemetallicfilms |
| first_indexed |
2025-12-07T20:25:03Z |
| last_indexed |
2025-12-07T20:25:03Z |
| _version_ |
1850882500868440064 |