Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния

Методом рентгеновского диффузного рассеяния на длине волны 0,154 нм проведено исследование шероховатости и перемешивания на границах раздела многослойных пленочных композиций Cr/Sc и Co/C с периодами ~ 5 – 7 нм, полученных методом магнетронного распыления. Исследовано влияние на структуру границ раз...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:	Физическая инженерия поверхности
Datum:	2011
Hauptverfasser:	Журавель, И.А., Бугаев, Е.А., Девизенко, А.Ю., Першин, Ю.П., Кондратенко, В.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russisch
Veröffentlicht:	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України 2011
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76349
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния / И.А. Журавель, Е.А. Бугаев, А.Ю. Девизенко, Ю.П. Першин, В.В. Кондратенко // Физическая инженерия поверхности. — 2011. — Т. 9, № 2. — С. 134–141. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859732423297728512
author	Журавель, И.А. Бугаев, Е.А. Девизенко, А.Ю. Першин, Ю.П. Кондратенко, В.В.
author_facet	Журавель, И.А. Бугаев, Е.А. Девизенко, А.Ю. Першин, Ю.П. Кондратенко, В.В.
citation_txt	Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния / И.А. Журавель, Е.А. Бугаев, А.Ю. Девизенко, Ю.П. Першин, В.В. Кондратенко // Физическая инженерия поверхности. — 2011. — Т. 9, № 2. — С. 134–141. — Бібліогр.: 13 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Физическая инженерия поверхности
description	Методом рентгеновского диффузного рассеяния на длине волны 0,154 нм проведено исследование шероховатости и перемешивания на границах раздела многослойных пленочных композиций Cr/Sc и Co/C с периодами ~ 5 – 7 нм, полученных методом магнетронного распыления. Исследовано влияние на структуру границ раздела композиций Co/C часового отжига в интервале температур 100 – 330 °С. Полученные статистические характеристики шероховатости границ раздела позволяют предсказать рентгенооптические характеристики многослойных композиций, применяемых в рентгеновской оптике в диапазоне длин волн 3 – 5 нм. Методом рентгенівського дифузного розсіювання на довжині хвилі 0,154 нм проведено дослідження шорсткості та перемішування на межах поділу багатошарових плівкових композицій Cr/Sc та Co/C із періодами ~ 5 – 7 нм, отриманих методом магнетронного розпилення при постійному струмі. Досліджений вплив на структуру меж поділу композицій Co/C годинного відпалу в інтервалі температур 100 – 330 °С. Отримані статистичні характеристики шорсткості меж поділу дозволяють передбачити рентгенооптичні характеристики багатошарових композицій, що використовуються у рентгенівській оптиці у діапазоні довжин хвиль 3 – 5 нм. Study of the interface roughness and diffuseness of the Cr/Sc and Co/C multilayer with ~ 5 – 7 nm the periods on 0,154 wavelength obtained by DC magnetron sputtering has been conducted by X-ray diffuse scattering method. Influence of hour time annealing in 100 – 330 °С temperature range on the Co/C interface structure has been established. Obtained statistical characteristics of interface roughness are useful to forecast X-ray optic characteristics of multilayers using in X-ray optics in 3 – 5 nm wavelength range.
first_indexed	2025-12-01T14:11:57Z
format	Article
fulltext	134 ВВЕДЕНИЕ Многослойные периодические покрытия нанометрового масштаба получили широкое применение в различных областях науки и техники [1]. Пленочные композиции из пери- одически чередующихся слоев материалов с минимальным коэффициентом поглощения и с максимальным коэффициентом отражения, соответственно, являются отражающим по- крытием в рентгеновских зеркалах для диапа- зона длин волн 0,1 – 50 нм. Отражательная способность таких рентгеновских зеркал за- висит от концентрационной резкости и глад- кости границ раздела слоев многослойной композиции [2]. Распространенным методом синтеза рентгеновских зеркал является ма- гнетронное распыление. Относительно высо- кая энергия осаждаемых на подложку частиц (∼ 1 – 15 эВ) [3] приводит к тому, что на грани- цах раздела слоев могут присутствовать сле- дующие виды дефектов, ослабляющих коэф- фициент отражения: шероховатость границ раздела и перемешанные зоны. В реальных композициях зачастую сосуществуют оба этих дефекта. Особенно остро проблема де- фектов границы раздела встает при синтезе короткопериодных композиций с толщиной слоев 1 – 2 нм, так как коэффициент отраже- ния зависит от соотношения между шерохо- ватостью и периодом следующим образом [2]: УДК 536.248.1; 539.26; 538.971 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕЖСЛОЕВЫХ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА В МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЯХ Cr/Sc И Co/C МЕТОДОМ РЕНТГЕНОВСКОГО ДИФФУЗНОГО РАССЕЯНИЯ И.А. Журавель, Е.А. Бугаев, А.Ю. Девизенко, Ю.П. Першин, В.В. Кондратенко Поступила в редакцию 03.06.2011 Национальный технический университет “Харьковский политехнический институт” Украина Методом рентгеновского диффузного рассеяния на длине волны 0,154 нм проведено ис- следование шероховатости и перемешивания на границах раздела многослойных пленочных композиций Cr/Sc и Co/C с периодами ~ 5 – 7 нм, полученных методом магнетронного распыле- ния. Исследовано влияние на структуру границ раздела композиций Co/C часового отжига в интервале температур 100 – 330 °С. Полученные статистические характеристики шероховатости границ раздела позволяют предсказать рентгенооптические характеристики многослойных композиций, применяемых в рентгеновской оптике в диапазоне длин волн 3 – 5 нм. Ключевые слова: функция плотности спектральной мощности, рентгеновское диффузное рассеяние, шероховатость, многослойные пленки, диффузионное перемешивание. Методом рентгенівського дифузного розсіювання на довжині хвилі 0,154 нм проведено дослідження шорсткості та перемішування на межах поділу багатошарових плівкових ком- позицій Cr/Sc та Co/C із періодами ~ 5 – 7 нм, отриманих методом магнетронного розпилення при постійному струмі. Досліджений вплив на структуру меж поділу композицій Co/C годин- ного відпалу в інтервалі температур 100 – 330 °С. Отримані статистичні характеристики шорс- ткості меж поділу дозволяють передбачити рентгенооптичні характеристики багатошарових композицій, що використовуються у рентгенівській оптиці у діапазоні довжин хвиль 3 – 5 нм. Ключові слова: функція спектральної густини потужності, рентгенівське дифузне розсіювання, шорсткість, багатошарові плівки, дифузійне змішування. Study of the interface roughness and diffuseness of the Cr/Sc and Co/C multilayer with ~ 5 – 7 nm the periods on 0,154 wavelength obtained by DC magnetron sputtering has been conducted by X-ray diffuse scattering method. Influence of hour time annealing in 100 – 330 °С temperature range on the Co/C interface structure has been established. Obtained statistical characteristics of interface roughness are useful to forecast X-ray optic characteristics of multilayers using in X-ray optics in 3 – 5 nm wa- velength range. Keywords: power spectral density function, x-ray diffuse scattering, roughness, multilayered films, diffusive mixing.  И.А. Журавель, Е.А. Бугаев, А.Ю. Девизенко, Ю.П. Першин, В.В. Кондратенко, 2011 135ФІП ФИП PSE, 2011, т. 9, № 2, vol. 9, No. 2 22exp ( )rR m d σ π  = −    , (1) где R – коэффициент отражения, σr – шеро- ховатость, d – период многослойной пери- одической композиции, m – порядок отра- жения. Одним из методов исследования внут- ренней структуры границ раздела является метод рентгеновского диффузного рассеяния (РДР). Это неразрушающий метод, дающий усредненную по площади образца инфор- мацию о пространственном частотном рас- пределении размеров шероховатости и поз- воляющий определить степень корреляции шероховатости соседних границ раздела. К сожалению, данные РДР являются усреднен- ными по бесконечному ансамблю простран- ственно-когерентных пучков, так как, как правило, размеры когерентности падающего рентгеновского пучка намного меньше его физических размеров [4]. Тем не менее, дан- ный метод привлекает к себе повышенный интерес благодаря возможности получить количественные оценки коэффициентов от- ражения в различных частях рентгеновского спектра. Метод РДР основан на регистрации индикатрисы рассеяния рентгеновских лу- чей, интенсивность которой пропорциона- льно связана с функцией спектральной плот- ности мощности PSD(v) (v – пространствен- ная частота), наиболее полно описывающей шероховатость поверхности [5, 6]. PSD-фун- кция позволяет на основе результатов изме- рений на одной длине волны предсказать величину и угловое распределение рассеяния на другой длине волны. Если функция PSD(v) известна для всего диапазона пространст- венных частот v∈ [0, ∞], можно определить корреляционную функцию и среднеквадра- тичную величину шероховатостей по сто- хастических теориям [7]. Функция PSD\|(Ѕ) задается следующим образом: ( ) 2 2 \|\| \|\| 2 2 1 2 \|\| \|\| 1, 2 PSD( ) 1, 2 r Hr H H v v H v v− +  σ ξ < π πξ = σ ≥ π ξ πξ   . (2) Здесь σr – шероховатость границ раздела, ξ \|\| – горизонтальная корреляционная длина, H – зубчатость (параметр, характеризующий фрактальные свойства межслоевых границ). Целью данной работы было исследование методом РДР шероховатости границ раздела в многослойных композициях Cr/Sc и Co/C. При этом предполагалось количественно разделить шероховатость границ раздела и величину перемешанных зон для оценки эф- фективности использования этих компози- ций в мягкой области рентгеновского спектра (3 – 5 нм). Знать, какой именно дефект вызы- вает падение отражательной способности, важно по ряду причин. В первую очередь дан- ное знание позволяет внести необходимые корректировки в технологию изготовления многослойных периодических композиций (МПК) с целью устранения данного дефекта. Кроме того, шероховатость, в отличие от перемешанных зон, существенно влияет не только на коэффициент отражения, но и на разрешение оптической системы на основе многослойных рентгеновских зеркал [8]. Так- же важно было проверить МПК Co/C на термическую стойкость, так как в этой систе- ме под влиянием температуры возможны фазовые изменения в слоях. Влияние отжига на структуру границ раздела в композиции Co/C исследовалось в интервале температур 100 – 330 °С. МЕТОДИКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОБРАЗЦОВ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ Многослойные периодические композиции Cr/Sc (число периодов, N = 50) и Co/C (N = 20 и N = 80) наносились на стеклянные подложки методом магнетронного распыле- ния при постоянном токе. Вакуумная уста- новка для осаждения многослойных перио- дических и апериодических композиций ос- нащена двумя водоохлаждаемыми магнетро- нами с диаметрами мишеней ~10 см и враща- ющимся подложкодержателем ∼∅ 25 см [9]. Распыление проводилось при рабочем дав- лении аргона 0.3 Па для Cr/Sc и 0.17 Па для Co/C композиций. И.А. ЖУРАВЕЛЬ, Е.А. БУГАЕВ, А.Ю. ДЕВИЗЕНКО, Ю.П. ПЕРШИН, В.В. КОНДРАТЕНКО 136 Регистрация кривых малоугловой рентге- новской дифракции осуществлялась на диф- рактометре ДРОН-3М в излучении Cu-Kα1 (λ = 0.15406 нм) с использованием кососре- занного кремниевого монохроматора (110). Для формирования узкого падающего пучка перед образцом была установлена дополни- тельная вертикальная щель размером 80 мкм. Проводилось два вида съемки: θ-2θ-сканиро- вание с фокусировкой по Брэггу-Брентано и ω-сканирование в окрестностях дифракцион- ных максимумов в диапазоне углов 2θ. Качественный фазовый анализ МПК Cr/Sc проводился при помощи рентгеновского диф- рактометра общего назначения ДРОН-3М. Отжиг проходил в вакуумной установке ВУП-5 в печке, оснащенной двумя галогено- выми лампами ЛГ-750 мощностью 750 Ватт. Отжиг многослойных пленок Co/C проводил- ся при температурах 100 – 330 °C при рабочем давлении ~ 6⋅10–4 Па в течение одного часа. Образцами для электронно-микроскопи- ческих исследований служили МПК Co/C, осажденные на кремниевую подложку. Сним- ки поперечного среза были сделаны при по- мощи просвечивающего электронного мик- роскопа ПЭМ-У. Моделирование кривых малоугловой рент- геновской дифракции проводилось в про- грамме IMD Д. Виндта [10], позволяющей мо- делировать кривые зеркального отражения и незеркального рассеяния на основе DWBA теории взаимодействия рентгеновских лучей с твердым телом [7]. Путем подгонки формы кривых малоугловой рентгеновской дифрак- ции (θ-2θ-сканирование) в программе IMD были рассчитаны следующие параметры МПК: период d, соотношение между тол- щинами слоев Г, плотности компонентов ρ, а также интегральная ширина границ раздела σ. При подгонке кривых РДР были получены следующие параметры границ раздела: шеро- ховатость, σr, вертикальная корреляционная длина ξ⊥ , горизонтальные корреляционные длины ξ \|\| и параметры зубчатости H. Размер перемешанной зоны σd определялся из соотношения 2 2 r dσ = σ + σ . (3) РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ На рис. 1 показаны результаты рентгеновс- кого фазового анализа МПК Cr/Sc. Пики на дифрактограмме соответствуют отражениям от плоскостей (002) скандия (решетка ГПУ) и (110) хрома (решетка ОЦК), что свидетель- ствует о кристаллической структуре обоих слоев. Отсутствие остальных пиков может быть обусловлено либо недостаточно высо- кой чувствительностью дифрактометра, либо наличием текстуры. Последующий рентгено- дифрактометрический анализ текстуры под- твердил ее наличие в слоях Cr и Sc, причем в случае хрома текстура оказалась более совер- шенной. Ранее проведенные исследования фазово- равновесной системы Cr/Sc показали, что МПК Cr/Sc обладает высокой отражательной способностью в спектральной области 3.1 < λ < 4.4 нм, и между слоями отсутствует пере- мешивание [11]. \|Результаты моделирования кривых R(θ) и РДР приведены на рис. 2 и 3. Рис. 1. Рентгеновская дифрактограмма МПК Cr/Sc (d = 6.92 нм, N = 50). a) ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕЖСЛОЕВЫХ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА В МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЯХ Cr/Sc ... ФІП ФИП PSE, 2011, т. 9, № 2, vol. 9, No. 2 137ФІП ФИП PSE, 2011, т. 9, № 2, vol. 9, No. 2 Рассчитанные значения параметров МПК Cr/Sc приведены в табл. 1. Видно, что величина шероховатости, σr, и зубчатость Н на различных границах разде- ла отличаются незначительно. Шерохова- тость σr равна интегральной ширине интер- фейса σ с погрешностью ∼ 0.01 нм, что под- тверждает отсутствие диффузионного пере- мешивания на границах раздела в системе Cr/Sc. Существенное различие между корре- ляционными длинами на разных границах раздела, по-видимому, связано с особеннос- тями кристаллического строения каждого из слоев. Особый интерес вызывает применение данной методики к фазоворавновесной сис- теме Co/C, в которой, проведенные ранее ис- следования обнаружили диффузионное пере- мешивание между Co и C [12]. Метод РДР позволяет разделить шероховатость границ раздела и диффузионное перемешивание слоев. Согласно данным электронно-микроско- пических исследований МПК Co/C, слои углерода и кобальта находятся в аморфном состоянии и на изображении присутствует только амплитудный контраст. Поскольку плотность перемешанной зоны близка к плотности металлического слоя, на электо- ронно-микроскопических снимках невоз- можно различить границу раздела между слоями кобальта и перемешанной зоны. Резу- льтаты моделирования малоугловой рентге- новской дифракции МПК Co/C представлены на рис. 2, результаты моделирования кривых РДР – на рис. 4. Рассчитанные значения основных параметров приводятся в табл. 1. В результате моделирования было выяв- лено, что на межслоевых границах раздела в МПК Co/C образуются перемешанные зоны величиной σd ~ 0.2 – 0.3 нм. Расчет их ве- личины проводился по формуле (3). Граница раздела слоев при нанесении углерода на ко- бальт отлична от границы кобальта, нанесен- ного на углерод. Ширина интерфейса на гра- нице “кобальт на углероде” в 1.4 раза больше, чем на границе “углерод на кобальте” (0.46 против 0.33 нм). Граница, “углерод на коба- льте”, отличается большей шероховатостью и зубчатостью (∼ 0.8 против ∼ 0.6), и меньшей величиной горизонтальной корреляционной длины. Следовательно, кобальт вносит боль- ший вклад в развитие межслоевой шерохова- тости. Значение шероховатости, σr, больше для МПК содержащей 80 пар слоев по срав- нению с МПК N = 20, что свидетельствует о Рис. 2. Экспериментальные (–) и модельные (- - -) кривые зеркального отражения: а) – от многослойного покрытия Cr/Sc (число периодов, N = 50), б) – от мно- гослойного покрытия Co/C (N = 20). б) a) б) Рис. 3. Экспериментальные (–) и модельные (- - -) кривые диффузного рассеяния от многослойной пле- ночной композиции Cr/Sc (N = 50) во втором (а) и в третьем (б) Брэгговском максимуме. И.А. ЖУРАВЕЛЬ, Е.А. БУГАЕВ, А.Ю. ДЕВИЗЕНКО, Ю.П. ПЕРШИН, В.В. КОНДРАТЕНКО 138 развитии шероховатости с ростом числа сло- ев. Поскольку метод РДР дает среднее зна- чение по всем периодам в композиции, ис- следования особенностей шероховатости при отжиге проводились только для МПК Со/С, N = 20 как более достоверные. Одно из применений МПК Co/C – рентге- новский флуоресцентный анализ углерода на характеристической длине волны λКα= 4.47 нм. Параметры PSD функции для данного рентгеновского зеркала, позволили провести расчет коэффициента отражения для МПК Co/C на этой длине волны при помощи про- граммы IMD. Коэффициент отражения сос- тавил R ≈ 21%, разрешение ∆λ/λ = 0.041, пара- метры в полной мере удовлетворительные для данной сферы применения [13]. С целью определения влияния темпера- туры на процессы на границах раздела слоев была проведена серия отжигов композиции Co/C (Tотж = 100 °C, 150 °C, 200 °C, 250 °C, 300 °C, 330 °C). При отжиге наблюдается увеличение пери- ода с интервалом стабильности от 150 °C до 200 °C (рис. 5). Период МПК при температуре 250 °C бо- льше исходного на ∼ 1%. При отжиге 300 °C и выше происходит резкое возрастание пе- риода МПК. При этих температурах структу- ра пленки существенно меняется вследствие процессов межслоевой агломерации кобальта и графитизации аморфного углерода, о чем свидетельствуют данные электронно-микро- скопических исследований (рис. 6). Метод РДР косвенно подтверждает агломе- рацию кобальта. Видно, что картина диффуз- Таблица 1 Результаты моделирования кривых зеркального отражения и диффузного рассеяния для многослойных периодических композиций Cr/Sc (N = 50) и Co/C (N = 20 и N = 80). Здесь под слоем A подразумевается Co либо Cr, под B – C – либо Sc а) б) Рис. 4. Моделирование экспериментальных (зеркаль- ная компонента опущена) кривых диффузного рассе- яния многослойных композиций Co/C N = 20 и N = 80 (смещены на порядок вверх) во втором (а) и в третьем (б) Брэгговском максимуме. Рис. 5. Изменение периода многослойной композиции Co/C при отжиге. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕЖСЛОЕВЫХ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА В МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЯХ Cr/Sc ... ФІП ФИП PSE, 2011, т. 9, № 2, vol. 9, No. 2 МПК d, нм Г σA/B, нм σBA, нм ξ⊥ , нм HA/B HВ/А Cr/Sc 6.92 0.540 0.50 0.47 0.50 0.47 14 4,0 10,4 0.72 0.63 Cо/С(20) 5.20 0.427 0.33 0.46 0.24 0.39 18 10 7 0.64 0.80 Cо/С(80) 5.06 0.435 0.38 0.56 0.26 0.48 17 8 7,5 0.60 0.73 σr A/B, нм σr B/A, нм \|\| ,нмA Bξ \|\| ,нмВ Аξ 139ФІП ФИП PSE, 2011, т. 9, № 2, vol. 9, No. 2 ного рассеяния при старте этого процесса претерпевает существенные изменения (рис. 7). Кривая зеркального отражения образца после отжига на 330 °С хорошо подгоняется при значении плотности кобальта 5.5 г/см3 и соотношении между толщинами слоев Г = 0.510 по сравнению с 8 г/см3 и Г = 0.408 для температуры 300 °С, соответственно. Так как физически такое изменение плотности кобальта невозможно, данные значения ука- зывают на то, что слои кобальта стали не- Рис. 6. Электронно-микроскопическое изображение поперечного среза многослойного периодического покрытия Со/С после отжига 400 °С в течение 1 часа. Толщина слоя кобальта ≈ 2 нм. сплошными. При низкой плотности слоев ме- талла и сниженной с 18 до 6 нм вертикальной корреляционной длины, расчетные кривые РДР хорошо совпадают с эксперименталь- ными. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Методом РДР было проведено исследование границ раздела в многослойных пленочных композициях Cr/Sc и Сo/С. При этом были определены параметры, согласно стохасти- ческой теории, характеризующие функцию спектральной плотности мощности на них, а именно горизонтальная корреляционная длина ξ \|\|, зубчатость H и шероховатость границ раздела σr, также были определены вертикальная корреляционная длина ξ⊥ и величина перемешанной зоны σd. В МПК Cr/Sc ширина интерфейса σ равна величине шероховатости σr и составляет око- ло 0.5 нм, что свидетельствует об отсутствии перемешанных зон. В композиции Co/C обнаружено наличие перемешанных зон, их величина на разных границах практически одинакова и состав- ляет ~ 0.2 – 0.3 нм. Шероховатость границ раздела компози- ции Co/C в многослойной пленке растет с увеличением их количества. Функция плот- ности спектральной мощности различна на разных границах. Ширина интерфейса на гра- нице “кобальт на углероде” в 1.4 раза больше, чем на границе “углерод на кобальте” (0.46 против 0.33 нм). Горизонтальная корреляци- онная длина на границе “кобальт на углероде” по сравнению с границей “углерод на коба- льте” в 1.4 раза меньше (0.7 против 1 нм). Границы раздела при нанесении углерода на кобальт отличны от границ, полученных нанесением кобальта на углерод. Это обуслов- лено тем, что кобальт вносит больший вклад в развитие межслоевой шероховатости. Рассчитанный на основе полученных функций спектральной плотности мощности коэффициент отражения на длине волны 4,47 нм составил ∼ 21%, что обеспечивает высокую эффективность применения зеркал Со/С в системах рентгеновского флуорес- центного анализа. а) б) Рис. 7. Изменение кривых диффузного рассеяния многослойной композиции Co/C (N = 20) во втором (а) и в третьем (б) Брэгговском максимуме в процессе отжига. И.А. ЖУРАВЕЛЬ, Е.А. БУГАЕВ, А.Ю. ДЕВИЗЕНКО, Ю.П. ПЕРШИН, В.В. КОНДРАТЕНКО 140 Наблюдается рост периода композиции Co/C с увеличением температуры отжига с интервалом стабильности от 150 °C до 200 °C. При этом рост периода до темпе- ратуры 250 °C включительно незначителен и составляет ∼ 1%. При температуре отжига выше 300 °С происходит разрушение перио- дической структуры вследствие межслоевой агломерации металлических слоев. ЛИТЕРАТУРА 1. Windt D.L. et al. Growth, structure, and per- fomance of depth-graded W/Si multilayers for hard x-ray optics// Journal of applied physics. – 2000. – Vol. 88. – P. 460-470. 2. Виноградов А.В., Брытов И.А., Грудский А.Я. и др. Зеркальная рентгеновская оптика/Под общ. ред. А.В. Виноградова. – Л.: Машино- строение. Ленинградское отделение, 1989. – 463 с. 3. Распыление под действием бомбардировки частицами. Вып. III. Характеристики распы- ленных частиц, применения в технике/Пер. с англ. Под ред. Р. Бериша и К. Виттмака. – М.: Мир, 1998. – 551 с. 4. Коваленко Н.В., Мытниченко С.В., Чер- нов В.А. Исследование кросс-корелляции шероховатости в многослойном зеркале Ni/C методом рентгеновского диффузного рассеяния//ЖЭТФ. – 2003. – Т. 24. – Вып. 6 (12). – С. 1345-1357. 5. Асадчиков В.Е., Виноградов А.В., Зрюев В.Н. Метод рентгеновского рассеяния в процессе изучения полировки сверхгладких подложек //Завод. лаб. Диагностика материалов.– 2001. – Т. 67, № 12. – С. 19-23. 6. Asadchikov V.E., Andreev E.E., Vinogra- dov A.V., Karabekov A.Yu., Postnov A.A., Sagi- tov S.I. Investigations of microroughness of su- perpolished surfaces by the X-Ray scattering te- chnique//Surface investigation.– 1999. – Vol. 14, № 2. – P. 887-900. 7. Stearns D.G, Gaines D.P., Sweeney D.-W., Gullikson E.M. Nonspecular x-ray scattering in a multilayer-coated imaging system//J. of applied physics. – 1998. – Vol. 84. – P. 1003-1028. 8. Spiller E. et al. Imaging performance of mul- tilayer x-ray mirrors//Applied physics letters – 1992. – Vol. 61, № 13 – P. 1481-1483. 9. Бугаев Е.А. Формирование, структура и термическое разрушение многослойных пленочных систем Ni/C, Cr/C, Cr3C2/C, CrB2/ C и TiC/С. – Дис. канд. физ.-мат. наук. – Харь- ков: Харьковский государственный политех- нический университет, 1999. 10. Windt D. L. IMD-Software for modeling the op- tical properties of multilayer films//Computers in Physics – 1998. – Vol. 12. – P. 360-370 11. Fedorenko A.I., Kondratenko V.V., Bugaev E.A., Pershin Yu.P., Ponomarenko A.G., Poltse- va O.V., Kopylets I.A., Yulin S.A., Zubarev E.N Multilayer X-Ray optics with enhanced thermal and radiation stability//Proc. SPIE. – 1995. – Vol. 2515. – P. 204-214. 12. Бугаев Е.А., Девизенко А.Ю., Зубарев Е.Н., Севрюкова В.А., Кондратенко В.В. Межслое- вое взаимодействие и структурно-фазовые превращения в многослойной пленочной системе Co/C // Металлофизика и новей- шие технологии. – 2008. – Т. 30, № 11. – С. 1533-1545. 13. Михайлов И.Ф., Батурин А.А., Бугаев Е.А. Определение углерода в сталях на портатив- ной рентгеноспектральной аппаратуре//За- водская лаборатория. Диагностика материа- лов. – 2007. – Т. 73, № 10. – С. 26-27. LITERATURA 1. Windt D.L. et al. Growth, structure, and perfo- mance of depth-graded W/Si multilayers for hard x-ray optics// Journal of applied physics. – 2000. – Vol. 88. – P. 460-470. 2. Vinogradov A.V., Brytov I.A., Grudskiy A.Ya. i dr. Zerkalnaya rentgenovskaya optika/Pod red. A.V. Vinogradova. – L.: Mashinostroyeniye. Le- ningradskoye otdeleniye, 1989. – 463 s. 3. Raspyleniye pod deystviyem bombardirovki chastitsami. Vyp. III. Kharakteristiki raspylen- nykh chastits, primeneniya v tekhnike/Per. s angl. Pod red. R. Berisha i K. Vittmaka. – M.: Mir, 1998. – 551 s. 4. Kovalenko N.V., Mytnichenko S.V., Chernov V.A. Issledovaniye kross-korellyatsii sherokhovatosti v mnogosloynom zerkale Ni/C metodom rentge- novskogo diffuznogo rasseyaniya//ZhETF. – 2003. – T. 24. – Vyp. 6 (12). – S. 1345-1357. 5. Asadchikov V.E., Vinogradov A.V., Zryuyev V.N. Metod rentgenovskogo rasseyaniya v protsesse izucheniya polirovki sverkhgladkikh podlozhek //Zavod. lab. Diagnostika materialov.– 2001. – T. 67, № 12. – S. 19-23. 6. Asadchikov V.E., Andreev E.E., Vinogradov A.V., Karabekov A.Yu., Postnov A.A., Sagitov S.I. In- vestigations of microroughness of superpolished surfaces by the X-Ray scattering technique// Surface investigation.– 1999. – Vol. 14, № 2. – P. 887-900. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ МЕЖСЛОЕВЫХ ГРАНИЦ РАЗДЕЛА В МНОГОСЛОЙНЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЯХ Cr/Sc ... ФІП ФИП PSE, 2011, т. 9, № 2, vol. 9, No. 2 141ФІП ФИП PSE, 2011, т. 9, № 2, vol. 9, No. 2 7. Stearns D.G, Gaines D.P., Sweeney D.-W., Gulli- kson E.M. Nonspecular x-ray scattering in a mul- tilayer-coated imaging system//J. of applied phy- sics. – 1998. – Vol. 84. – P. 1003-1028. 8. Spiller E. et al. Imaging performance of multi- layer x-ray mirrors//Applied physics letters – 1992. – Vol. 61, № 13 – P. 1481-1483. 9. Bugayev Ye.A. Formirovaniye, struktura i termi- cheskoye razrusheniye mnogosloynykh plenoch- nykh sistem Ni/C, Cr/C, Cr3C2/C, CrB2/C i TiC/ S. – Dis. kand. fiz.-mat. nauk. – Kharkov: Khar- kovskiy gosudarstvennyy politekhnicheskiy uni- versitet, 1999. 10. Windt D. L. IMD-Software for modeling the op- tical properties of multilayer films//Computers in Physics – 1998. – Vol. 12. – P. 360-370 11. Fedorenko A.I., Kondratenko V.V., Bugaev E.A., Pershin Yu.P., Ponomarenko A.G., Poltseva O.V., Kopylets I.A., Yulin S.A., Zubarev E.N Multila- yer X-Ray optics with enhanced thermal and ra- diation stability//Proc. SPIE. – 1995. – Vol. 2515. – P. 204-214. 12. Bugayev Ye.A., Devizenko A.Yu., Zubarev Ye.N., Sevryukova V.A., Kondratenko V.V. Mezhsloye- voye vzaimodeystviye i strukturno-fazovyye pre- vrashcheniya v mnogosloynoy plenochnoy sis- teme Co/C//Metallofizika i noveyshiye tekhno- logii. – 2008. – T. 30, № 11. – S. 1533-1545. 13. Mikhaylov I.F., Baturin A.A., Bugayev Ye.A. Op- redeleniye ugleroda v stalyakh na portativnoy rentgenospektralnoy apparature//Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. – 2007. – T. 73, № 10. – S. 26-27. И.А. ЖУРАВЕЛЬ, Е.А. БУГАЕВ, А.Ю. ДЕВИЗЕНКО, Ю.П. ПЕРШИН, В.В. КОНДРАТЕНКО
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-76349
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1999-8074
language	Russian
last_indexed	2025-12-01T14:11:57Z
publishDate	2011
publisher	Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
record_format	dspace
spelling	Журавель, И.А. Бугаев, Е.А. Девизенко, А.Ю. Першин, Ю.П. Кондратенко, В.В. 2015-02-09T20:04:31Z 2015-02-09T20:04:31Z 2011 Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния / И.А. Журавель, Е.А. Бугаев, А.Ю. Девизенко, Ю.П. Першин, В.В. Кондратенко // Физическая инженерия поверхности. — 2011. — Т. 9, № 2. — С. 134–141. — Бібліогр.: 13 назв. — рос. 1999-8074 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76349 536.248.1; 539.26; 538.971 Методом рентгеновского диффузного рассеяния на длине волны 0,154 нм проведено исследование шероховатости и перемешивания на границах раздела многослойных пленочных композиций Cr/Sc и Co/C с периодами ~ 5 – 7 нм, полученных методом магнетронного распыления. Исследовано влияние на структуру границ раздела композиций Co/C часового отжига в интервале температур 100 – 330 °С. Полученные статистические характеристики шероховатости границ раздела позволяют предсказать рентгенооптические характеристики многослойных композиций, применяемых в рентгеновской оптике в диапазоне длин волн 3 – 5 нм. Методом рентгенівського дифузного розсіювання на довжині хвилі 0,154 нм проведено дослідження шорсткості та перемішування на межах поділу багатошарових плівкових композицій Cr/Sc та Co/C із періодами ~ 5 – 7 нм, отриманих методом магнетронного розпилення при постійному струмі. Досліджений вплив на структуру меж поділу композицій Co/C годинного відпалу в інтервалі температур 100 – 330 °С. Отримані статистичні характеристики шорсткості меж поділу дозволяють передбачити рентгенооптичні характеристики багатошарових композицій, що використовуються у рентгенівській оптиці у діапазоні довжин хвиль 3 – 5 нм. Study of the interface roughness and diffuseness of the Cr/Sc and Co/C multilayer with ~ 5 – 7 nm the periods on 0,154 wavelength obtained by DC magnetron sputtering has been conducted by X-ray diffuse scattering method. Influence of hour time annealing in 100 – 330 °С temperature range on the Co/C interface structure has been established. Obtained statistical characteristics of interface roughness are useful to forecast X-ray optic characteristics of multilayers using in X-ray optics in 3 – 5 nm wavelength range. ru Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України Физическая инженерия поверхности Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния Article published earlier
spellingShingle	Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния Журавель, И.А. Бугаев, Е.А. Девизенко, А.Ю. Першин, Ю.П. Кондратенко, В.В.
title	Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния
title_full	Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния
title_fullStr	Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния
title_full_unstemmed	Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния
title_short	Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния
title_sort	исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях cr/sc и co/c методом рентгеновского диффузного рассеяния
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76349
work_keys_str_mv	AT žuravelʹia issledovaniestrukturymežsloevyhgranicrazdelavmnogosloinyhperiodičeskihkompoziciâhcrscicocmetodomrentgenovskogodiffuznogorasseâniâ AT bugaevea issledovaniestrukturymežsloevyhgranicrazdelavmnogosloinyhperiodičeskihkompoziciâhcrscicocmetodomrentgenovskogodiffuznogorasseâniâ AT devizenkoaû issledovaniestrukturymežsloevyhgranicrazdelavmnogosloinyhperiodičeskihkompoziciâhcrscicocmetodomrentgenovskogodiffuznogorasseâniâ AT peršinûp issledovaniestrukturymežsloevyhgranicrazdelavmnogosloinyhperiodičeskihkompoziciâhcrscicocmetodomrentgenovskogodiffuznogorasseâniâ AT kondratenkovv issledovaniestrukturymežsloevyhgranicrazdelavmnogosloinyhperiodičeskihkompoziciâhcrscicocmetodomrentgenovskogodiffuznogorasseâniâ

Исследование структуры межслоевых границ раздела в многослойных периодических композициях Cr/Sc и Co/C методом рентгеновского диффузного рассеяния

Institution

Ähnliche Einträge