| 调制周期、比沉积温度对ZrB2/W纳米多层膜微结构和机械性能的影响 |
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| 引用本文： | 刘孟寅,谭明,刘广庆,王海媛,薛凤英,邓湘云,李德军.调制周期、比沉积温度对ZrB2/W纳米多层膜微结构和机械性能的影响[J].中国科学:信息科学,2011,41(1):43-48. |
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| 作者姓名： | 刘孟寅 谭明 刘广庆 王海媛 薛凤英 邓湘云 李德军 |
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| 作者单位： | 天津师范大学物理与电子信息学院, 天津 300387 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号: 50872094, 50872093)和天津市应用基础及前沿技术研究计划重点项目(2011)资助 |
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| 摘 要： | 利用离子束辅助沉积方法(IBAD)在室温和400℃下制备出了单质的ZrB2和W薄膜以及不同调制周期和调制比的ZrB2/W纳米超晶格多层膜. 通过XRD, SEM, 表面轮廓仪及纳米力学测试系统研究了沉积温度和调制周期对纳米多层膜生长、织构、界面结构、机械性能的影响. 研究结果表明: 在室温条件下, 调制周期为13 nm时, 多层膜的硬度最高可达23.8 GPa, 而合成中提高沉积温度则有利于提高薄膜的机械性能. 在沉积温度约为400℃时合成的6.7 nm调制周期的ZrB2/W多层膜, 其硬度和弹性模量分别达到了32.1和399.1 GPa. 同时, 临界载荷也增大到42.8 mN, 且残余应力减小到约?0.7 GPa. 沉积温度的提高不仅使具有超晶格结构的ZrB2/W纳米多层膜界面发生原子扩散, 增强了沉积原子迁移率, 导致其真实的原子密度提高, 起到位错钉扎的作用, 同时晶粒尺度也被限制在纳米尺度, 这些均对提高薄膜的硬度起到作用.
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| 关 键 词： | 离子束辅助沉积 多层膜 调制周期 调制比 沉积温度 硬度 |
| 收稿时间： | 2010-04-18 |
| 修稿时间： | 2010-05-20 |
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