Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition

The molecular dynamics method has been used to study the effect of low-energy irradiation with self-ions on the microstructure and residual stresses arising in niobium films in the course of ion-atomic deposition. The ion flow constituted 10 % of the total atomic flow being deposited, the ion ener...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Functional Materials
Date:2006
Main Authors: Marchenko, I.G., Neklyudov, I.M.
Format: Article
Language:English
Published: НТК «Інститут монокристалів» НАН України 2006
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140074
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:Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition / I.G. Marchenko, I.M. Neklyudov // Functional Materials. — 2006. — Т. 13, № 2. — С. 227-233. — Бібліогр.: 33 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862665335639900160
author Marchenko, I.G.
Neklyudov, I.M.
author_facet Marchenko, I.G.
Neklyudov, I.M.
citation_txt Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition / I.G. Marchenko, I.M. Neklyudov // Functional Materials. — 2006. — Т. 13, № 2. — С. 227-233. — Бібліогр.: 33 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Functional Materials
description The molecular dynamics method has been used to study the effect of low-energy irradiation with self-ions on the microstructure and residual stresses arising in niobium films in the course of ion-atomic deposition. The ion flow constituted 10 % of the total atomic flow being deposited, the ion energy was 200 eV. After thermal deposition of the film at 300 К up to the thickness at which the steady-state density is attained, the ionic-atomic deposition of the film was performed. The growing film density was increased under ion action. This increase has been shown to be caused mainly by the film smoothing under ion bombardment that results in decreasing number of "micro-cracks" below which the pores are localized. The investigation results show that the ion action changes the character of internal microstresses. This is related with formation of interstitial atom clusters. A correlation has been found between the density of films formed, their microstructure and arising microstresses. В работе методом молекулярной динамики исследовано влияние низкоэнергетического облучения собственными ионами на микроструктуру и остаточные напряжения, возникающие в пленках ниобия при атомно-ионном осаждении. Ионный поток составлял 10% от общего потока осаждаемых атомов, энергия ионов - 200 эВ. После термического осаждения пленки при температуре 300 К до толщины, при которой достигается стационарная плотность, проводилось атомно-ионное осаждение пленки. Ионное воздействие приводило к повышению плотности растущей пленки. Показано, что это происходит в основном благодаря сглаживанию поверхности пленки во время ионной бомбардировки, что приводит к уменьшению количества "микротрещин" под которыми располагаются поры. Результаты исследований свидетельствуют о том, что ионное воздействие изменяет характер внутренних микронапряжений. Это связано с образованием кластеров междоузельных атомов. Раскрыта корреляция между плотностью образуемых пленок, их микроструктурой и возникающими микронапряжениями. У роботi методом молекулярної динамiки дослiджений вплив низькоенергетичного опромiнення власними iонами на мiкроструктуру та залишковi напруги, що виникають у плiвках нiобiю при атомно-iонному осадженнi. Iонний потiк становив 10% вiд загального потоку атомiв, що осаджують, енергiя iонiв - 200 еВ. Пiсля термiчного осадження плiвки при температурi 300 К до товщини, при якiй досягається стацiонарна щiльнiсть, проводилося атомно-iонне осадження плiвки. Iонний вплив приводив до пiдвищення щiльностi зростаючої плiвки. Показано, що це вiдбувається в основному завдяки згладжуванню поверхнi плiвки пiд час iонного бомбардування, що приводить до зменшення кiлькостi "мiкротрiщин" пiд якими розташовуються пори. Результати дослiджень свiдчать про те, що iонний вплив змiнює характер внутрiшнiх мiкронапруг. Це пов'язане з утворенням кластерiв мiжвузлевих атомiв. Розкрито кореляцiю мiж щiльнiстю утворених плiвок, їхньою мiкроструктурою й виникаючими мiкронапругами.
first_indexed 2025-12-07T15:16:58Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-140074
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1027-5495
language English
last_indexed 2025-12-07T15:16:58Z
publishDate 2006
publisher НТК «Інститут монокристалів» НАН України
record_format dspace
spelling Marchenko, I.G.
Neklyudov, I.M.
2018-06-22T13:24:32Z
2018-06-22T13:24:32Z
2006
Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition / I.G. Marchenko, I.M. Neklyudov // Functional Materials. — 2006. — Т. 13, № 2. — С. 227-233. — Бібліогр.: 33 назв. — англ.
1027-5495
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140074
The molecular dynamics method has been used to study the effect of low-energy irradiation with self-ions on the microstructure and residual stresses arising in niobium films in the course of ion-atomic deposition. The ion flow constituted 10 % of the total atomic flow being deposited, the ion energy was 200 eV. After thermal deposition of the film at 300 К up to the thickness at which the steady-state density is attained, the ionic-atomic deposition of the film was performed. The growing film density was increased under ion action. This increase has been shown to be caused mainly by the film smoothing under ion bombardment that results in decreasing number of "micro-cracks" below which the pores are localized. The investigation results show that the ion action changes the character of internal microstresses. This is related with formation of interstitial atom clusters. A correlation has been found between the density of films formed, their microstructure and arising microstresses.
В работе методом молекулярной динамики исследовано влияние низкоэнергетического облучения собственными ионами на микроструктуру и остаточные напряжения, возникающие в пленках ниобия при атомно-ионном осаждении. Ионный поток составлял 10% от общего потока осаждаемых атомов, энергия ионов - 200 эВ. После термического осаждения пленки при температуре 300 К до толщины, при которой достигается стационарная плотность, проводилось атомно-ионное осаждение пленки. Ионное воздействие приводило к повышению плотности растущей пленки. Показано, что это происходит в основном благодаря сглаживанию поверхности пленки во время ионной бомбардировки, что приводит к уменьшению количества "микротрещин" под которыми располагаются поры. Результаты исследований свидетельствуют о том, что ионное воздействие изменяет характер внутренних микронапряжений. Это связано с образованием кластеров междоузельных атомов. Раскрыта корреляция между плотностью образуемых пленок, их микроструктурой и возникающими микронапряжениями.
У роботi методом молекулярної динамiки дослiджений вплив низькоенергетичного опромiнення власними iонами на мiкроструктуру та залишковi напруги, що виникають у плiвках нiобiю при атомно-iонному осадженнi. Iонний потiк становив 10% вiд загального потоку атомiв, що осаджують, енергiя iонiв - 200 еВ. Пiсля термiчного осадження плiвки при температурi 300 К до товщини, при якiй досягається стацiонарна щiльнiсть, проводилося атомно-iонне осадження плiвки. Iонний вплив приводив до пiдвищення щiльностi зростаючої плiвки. Показано, що це вiдбувається в основному завдяки згладжуванню поверхнi плiвки пiд час iонного бомбардування, що приводить до зменшення кiлькостi "мiкротрiщин" пiд якими розташовуються пори. Результати дослiджень свiдчать про те, що iонний вплив змiнює характер внутрiшнiх мiкронапруг. Це пов'язане з утворенням кластерiв мiжвузлевих атомiв. Розкрито кореляцiю мiж щiльнiстю утворених плiвок, їхньою мiкроструктурою й виникаючими мiкронапругами.
en
НТК «Інститут монокристалів» НАН України
Functional Materials
Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition
Фізичні механізми впливу іонів на формування мікроструктури плівок ніобію при низькотемпературному осадженні
Article
published earlier
spellingShingle Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition
Marchenko, I.G.
Neklyudov, I.M.
title Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition
title_alt Фізичні механізми впливу іонів на формування мікроструктури плівок ніобію при низькотемпературному осадженні
title_full Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition
title_fullStr Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition
title_full_unstemmed Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition
title_short Physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition
title_sort physical mechanisms of microstructure formation in niobium films under low temperature ionic-atomic deposition
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/140074
work_keys_str_mv AT marchenkoig physicalmechanismsofmicrostructureformationinniobiumfilmsunderlowtemperatureionicatomicdeposition
AT neklyudovim physicalmechanismsofmicrostructureformationinniobiumfilmsunderlowtemperatureionicatomicdeposition
AT marchenkoig fízičnímehanízmivplivuíonívnaformuvannâmíkrostrukturiplívokníobíûprinizʹkotemperaturnomuosadženní
AT neklyudovim fízičnímehanízmivplivuíonívnaformuvannâmíkrostrukturiplívokníobíûprinizʹkotemperaturnomuosadženní