Содержание
В приповерхностном слое было обнаружено формирование дендритной структуры. Характерный размер дендритов составляет 2-20 мкм. Преимущественная ориентация дендритов соответствует направлению (100). Особенностью пространственного распределения элементов в дендритных областях является повышенное содержание кремния внутри дендритов (рис. 1). Формирование данного вида структуры описывается в рамках модели концентрационного переохлаждения [6]. При быстром затвердевании кремния происходит вытеснение никеля за границу кристаллизации. В результате этого образуется область жидкости, обогащенной никелем, которая, согласно диаграмме состояния, имеет меньшую температуру кристаллизации, т. е. имеет место переохлаждение. При этом любой случайный выступ на границе жидкой и твердой фаз, попадающий в область переохлажденной жидкости, становится устойчивым образованием и при дальнейшем развитии перерастает в дендрит. Ориентация дендритов, главным образом, определяется направлением движения фронта кристаллизации. Увеличение плотности энергии плазменного потока приводит к более интенсивному образованию дендритов ввиду увеличения градиента температуры и скорости кристаллизации. Рост дендрита сопровождается диффузией никеля за границу кристаллизации, вследствие
Выдержка из текста
Параметры и N для структуры N/S/N функционально связаны т.е. существует кривая (N), все точки которой дают одну и ту же зависимость Tc(dS) (вставка к рисунку 1a). На рисунке 1a белыми квадратами представлена зависимость, рассчитанная со значениями подгоночных параметров TS = 9 K, S = 6.4 нм, p = 2.77, = 0.98, N = 34 нм, экспериментальные данные обозначены черными точками.
Попытаемся теперь воспроизвести экспериментальную зависимость (черные точки на рис. 1b) Tc(dN) для структуры Nb/Cu/Nb с набором параметров, определенных в задаче о восстановлении зависимости Tc(dS). Оказывается, что при заданных p = 2.77, TS = 9 K не существует значений ( ,N), воспроизводящих экспериментальную зависимость Tc(dN). На рисунке 1b треугольниками острием вниз представлена теоретическая кривая Tc(dN), построенная по параметрам = 0.98, N = 34 нм, – видим полное несоответствие экспериментальным данным по структуре Nb/Cu/Nb. Воспроизвести экспериментальную зависимость Tc(dN) возможно, одновременно изменяя значения подгоночных параметров p, TS. На рисунке 1b треугольниками острием вверх показана кривая, рассчитанная со значениями подгоночных параметров = 0.98, N = 34 нм, p = 2.77, характеризующих структуру Cu/Nb/Cu, и при TS = 8 K; однако хорошее согласие теории и эксперимента достигается при этом существенным изменением длины когерентности: S = 8 нм. На том же рисунке белыми квадратами обозначена теоретическая зависимость Tc(dN), рассчитанная с параметрами структуры Cu/Nb/Cu S = 6.4 нм, = 0.98, N = 34 нм, и TS = 9 K, и с подгонкой параметра p; его значение, p = 9.8, выходит за границы интервала допустимых значений. Был получен также набор возможных значений параметров (TS, p), восстанавливающий зависимость Tc(dN) для S/N/S структур.
Список использованной литературы
1. В. А. Грибков, Ф. И. Григорьев, Б. А. Калин, В. Л. Якушин. Перспективные радиационно-пучковые технологии обработки материалов. Круглый год, М. (2001). 528 с.
2. В. М. Асташинский, В. В. Ефремов, Е. А. Костюкевич, А. М. Кузьмицкий, Л. Я. Минько.Физика плазмы 17 (1991). С. 1111-1115.
3. В. В. Углов, В. М. Анищик, Ю. А. Петухов, В. М. Асташинский, А. М. Кузьмицкий, Н. Т. Квасов. / 5th International Conference “New Electrical and Electronic Technology and their Industrial Implementation”, Zakopane, Poland (2007). P.63
4. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Т. 3, Кн. 1 / Под ред. Н. П. Лякишева. Машиностроение, М. (1997). 576 с.
5. Мьюрарка Ш. Силициды для СБИС. Мир, М. (1982). 176 с.
6. Вайнгард У. Введение в физику кристаллизации металлов. Мир, М. (1967). 160 с.