CuZr基非晶合金薄膜非均匀结构调控

发布时间：2021-03-18 22:35

　　非晶合金的研究近年来已经取得了巨大的进展,国内外很多学者对其进行了相关研究。本论文以CuZr-基非晶合金薄膜为研究对象,对其非晶形成能力、结构特征和机械性能进行了研究。因为磁控溅射靶材制作的原因,我们选用了Cu50Zr50作为研究对象,因为非晶合金是长程无序的,即其结构在宏观上看是均匀的,为了说明材料的结构改变和性能之间的关系,我们引入了界面的概念。在常温环境下制备材料时,我们主要研究不同腔室压强下各种参数对非晶合金速率和结构的影响;在机械性能方面,本课题组提出了通过调整界面的体积分数,来调控非晶合金的力学性能;通过制备薄膜时对基底进行升温,研究基底温度对薄膜结构和性能的影响。这些对非晶合金薄膜的结构和性能联系的进一步研究具有重要的意义。本论文的主要研究工作及相关结论如下:（1）研究不同腔室压力对薄膜结构和性能影响。实验结果表明:当腔室压力在0.1²Pa范围变动时,薄膜的沉积速率在0.5Pa时最快,随着腔室压强的变大或者变小,沉积速率都下降,并且压强在0.1⁰.5Pa之间变化时,速率的变化较为剧烈;薄膜的X射线衍射实验结果表明:有明显的“馒头... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1两种不同冷却过程形成（1）晶体和（2）玻璃态非晶体

CuZr 基非晶合金薄膜非均匀结构调控的观点来看，平衡自由能 G = U-TS，非晶相的获得是体系内能如果 U 足够大，即粒子间关联很强，若关联范围→∞，系统有长如果 U 较小，关联作用只限于近邻粒子，则系统只有短程序，这相。非晶形成能力可用临界冷却速度或者 Tg/Tf值来评价[27]。合金 Tg与 Tf之间的潜在危险区愈小，则合计愈容易形成非晶态[28-29]晶体形成的动力学相对较为成熟，也为人们所熟知，因此，非晶般归结为大家感兴趣的如何防止或避免发生可察觉到的结晶。用非晶态的形成能力是最为有用的方法，也是非晶形成动力学模型

需要说明的是，合金组元数目及原子尺寸差对非晶形成能力的影响比较复杂，不能概而论。组元数目增加，原子半径不同并不总能改善合金的非晶形成能力。结构对非形成能力影响的物理机制还不清楚。一般来说，形成能力强的非晶合金的结构具有三特征：（1）具有无序的高密堆结构；（2）具有和晶态不一样的局域结构；（3）从大范看，具有均匀形核的结构特征。1.3 溅射镀膜的基本类型（1）直流溅射直流二级溅射主要适用于金属薄膜的制备，其原理是利用离子碰撞而形成正离子且其在电场和磁场的作用下加速轰击靶材，最终使溅射的原子沉积在基底上。（2）射频溅射直流溅射装置只能溅射导体材料，由于放点不能持续而不能溅射绝缘材料。于是出了射频溅射。射频溅射装置图 1.3 所示。匹配网络电源


本文编号：3089044