Вплив розмірних чинників на утворення стабільних та метастабільних фаз в бінарних системах

Abstract

Метою даної роботи є дослідження впливу розмірних чинників на формування фаз у тонких плівках чистого кобальту та біметалічних плівках Ta/Co. У літературному огляді детально розглянуто властивості кобальту і танталу, як у масивних системах, так і у тонких плівках. Також розглянуто деякі методи нанесення плівок, роль кобальту та танталу у сучасних технологіях та проблематику їхнього застосування. Експериментальна частина присвячена вивченню плівок різних товщин та фазових складів за різних температур in-situ. Плівки отримувалися методом електронно-променевого осадження із використанням захисних покриттів та підкладок аморфного вуглецю в оригінальній вакуумній установці із турбомолекулярним насосом для безмасляної відкачки. Отримані плівки досліджувалися дифракційним методом у просвічувальному електронному мікроскопі Selmi PEM-125K за робочої напруги 100кВ за допомогою тримача для in-situ досліджень. У результаті проведення роботи були отримані плівки чистого Co різних товщин та біметалічні плівки Ta/Co різних компонентних складів та досліджено вплив розмірних чинників на формування фаз та сполук у цих плівках.

The goal of the work is researching the impact of dimensional factors on the formation of phases in pure cobalt and bimetallic Ta/Co thin films. The literature review provides a detailed analysis of the properties of cobalt and tantalum in both bulk and thin film systems. It also discusses various film deposition methods, the role of cobalt and tantalum in modern technologies and the challenges associated with their application. The experimental part is dedicated to studying films of various thicknesses and phase compositions at different temperatures in-situ. The films were synthesized using electron-beam deposition using amorphous carbon protective coatings and substrates in a custom-built vacuum chamber equipped with a turbomolecular pump for an oil-free vacuum. The properties of the obtained films were then investigated by diffraction methods using a Selmi PEM-125K transmission electron microscope operating at the accelerating voltage of 100kV, equipped with a specialized holder for in-situ studies. As a result of this work, pure Co films of various thicknesses and Ta/Co bimetallic films of different component ratios were synthesized and the influence of size factors on the formation of phases and compounds in these films was investigated.