Record Details

APPLICATION OF TEM FOR EVALUATION OF FORMATION OF ION BEAM MULTILAYER NANOSTRUCTURED COATINGS BASED ON CHROMIUM

Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Series of Physical-Technical Sciences

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title APPLICATION OF TEM FOR EVALUATION OF FORMATION OF ION BEAM MULTILAYER NANOSTRUCTURED COATINGS BASED ON CHROMIUM
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПРОСВЕЧИВАЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФОРМИРОВАНИЯ ИОННО-ЛУЧЕВЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ НАНО- СТРУКТУРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ХРОМА
 
Creator A. Ilyushchenko Ph.; Powder Metallurgy Institute of the National Academy of Sciences of Belarus
M. Andreev A.; Institute of Welding and Protective Coatings of the National Academy of Sciences of Belarus
L. Markova V.; Powder Metallurgy Institute of the National Academy of Sciences of Belarus
Y. Lisovskaya O.; Powder Metallurgy Institute of the National Academy of Sciences of Belarus
А. Ильющенко Ф.; Институт порошковой металлургии Национальной академии наук Беларуси
М. Андреев А.; Обособленное хозрасчетное структурное подразделение «Институт сварки и защитных покрытий» Национальной академии наук Беларуси
Л. Маркова В.; Институт порошковой металлургии Национальной академии наук Беларуси
Ю. Лисовская О.; Институт порошковой металлургии Национальной академии наук Беларуси
 
Subject multilayer nanostructured coating; ion beam coating; mechanism of Stransky – Krastanow; a coherent island; scanning transmission electron microscopy method
многослойное наноструктурное покрытие; ионно-лучевое покрытие; механизм Странского – Крастанова; когерентный островок; метод сканирующей просвечивающей электронной микроскопии
 
Description The aim of the work is to study a mechanism of formation of a monolayer in a multilayered ion beam nanostructured coating by transmission electron microscopy (TEM), and a model of formation and growth of a monolayer by ion beam sputtering of target substrate with an ion assisting. To investigate the mechanism of formation and growth of monolayer in the coating a technique of sample preparation was developed for further study using electron microscopy Tescan MIRA (Czech Republic), allowing to obtain image surface of an object with high resolution, especially at low accelerating voltages. For the study of thin films, transmission electron microscopy is used much more frequently than scanning, so a console has been designed that allows to obtain images in the passing electrons – TE detector for study by scanning transmission electron microscopy (STEM – Scanning Transmission Electron Microscopy). During study of monolayers by transmission electron microscopy using a TE detector, a mechanism of the formation of monolayer in multilayer ion-beam nanostructured coating has been proposed, consisting of the following steps: the adsorption of chromium particles on the substrate surface; surface diffusion to the stage of a screw dislocation; 2D-growth of chromium monolayer (2D-formation terraces) of 2D-islands; 2D→3D transition – the transition to three-dimensional island growth mode (3D-growth) by the mechanism of Stransky – Krastanow. The model of formation and growth of monolayer under ion-beam sputtering of a target with ion-assisted substrate has been developed.
Целью данной работы является изучение механизма формирования монослоя в многослойном ионно-лучевом наноструктурном покрытии методом просвечивающей электронной микроскопии, а также разработка модели формирования и роста монослоя при ионно-лучевом распылении мишени с ионным ассистированием подложки. Для исследования механизма формирования и роста монослоя в покрытии была разработана методика препарирования образцов для их последующего изучения с использованием электронного микроскопа Tescan MIRA (Чехия), позволяющего получить изображения поверхности исследуемого объекта с высоким разрешением, особенно при низких ускоряющих напряжениях. Для исследования тонких пленок метод просвечивающей электронной микроскопии используется гораздо чаще, чем сканирующей, поэтому разработана приставка, позволяющая получать изображения в проходящих электронах – TE-детектор для исследования методом сканирующей просвечивающей электронной микроскопии (STEM – Scanning Transmission Electron Microscopy). При изучении монослоев методом просвечивающей электронной микроскопии с использованием TE-детектора предложен механизм формирования монослоя в многослойном ионно-лучевом наноструктурном покрытии, состоящий из следующих этапов: адсорбция частиц хрома на поверхности подложки; поверхностная диффузия к ступени винтовой дислокации; 2D-рост монослоя хрома (формирование 2D-террас) из 2D-островков; 2D→3D-переход – переход в режим роста трехмерных островков (3D-рост) по механизму Странского – Крастанова. Разработана модель формирования и роста монослоя при ионно-лучевом распылении мишени с ионным ассистированием подложки. 
 
Publisher The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"
 
Contributor —
—
 
Date 2017-08-08
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://vestift.belnauka.by/jour/article/view/303
 
Source Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Physical-Technical Series; № 2 (2017); 7-14
Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук; № 2 (2017); 7-14
1561-8358
 
Language rus
 
Relation http://vestift.belnauka.by/jour/article/view/303/295
Лобанов, Д. Н. Рост Ge(Si) самоформирующихся наноостровков на подложках Si(001) методом молекулярно пучковой эпитаксии : электр. метод. пособие [Электронный ресурс] / Д. Н. Лобанов, А. В. Новиков, М. В. Шалеев. – Режим доступа: http://www.pnn.unn.ru/User Files/manuals/GeSi.pdf – Н. Новгород: ННГУ, 2010.
Борисенко, В. Е. Наноэлектроника : в 3 ч. / В. Е. Борисенко, А. И. Воробьева. – Минск: БГУИР, 2003. – Ч. 2: Нанотехнология. – 76 с.: ил.
In situ growth of nano-structures by metal-organic vapour phase epitaxy / W. Seifer [et al.] // J. Crystal Growth. – 1997. – Vol. 170, N 1–4. – P. 39–46.
Пичугин, В. Ф. Материаловедение поверхности и тонких пленок / В. Ф. Пичугин. - Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 173 с.
Baskaran, A. Mechanisms of Stranski–Krastanov growth / А. Baskaran, P. Smereka // J. Appl. Phys. – 2012. – Vol. 111, N 4. – P. 044321-1 – 044321-6.
On the properties of PVD coating based on nanodiamond and molybdenum disulfide nanolayers and its efficiency when drilling of aluminum alloy / A. Ilyuschenko [et al.] // Surface & Coatings Technology. – 2015. – Vol. 270. – P. 190–196.
Многослойные наноструктурные покрытии, сформированные методом ионно-лучевого распыления в вакууме / А. Ф. Ильющенко [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фіз.-тэхн. навук. – 2013. – № 2. – С. 10–21.
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).