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衬底温度对Sc、ScD2膜的微观结构的影响
  • ISSN号:1002-185X
  • 期刊名称:《稀有金属材料与工程》
  • 时间:0
  • 分类:TG146.2[金属学及工艺—金属材料;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900
  • 相关基金:Science Foundation of China Academy of Engineering Physics (2010A0301011); National Natural Science Foundation of China (50871106)
中文摘要:

采用电子束沉积的方法在底衬Mo(R4≈5-8.63nm)上制备了厚度为2~3gm的Sc膜,再将Sc膜在Sievert真空系统中进行吸氘。结果表明:在底衬温度为623,823,1023K时,Sc膜呈现出柱状结构,且具有(002)的择优生长;随着沉积温度从623K增大到1023K,Sc膜的(002)择优生长变强,晶粒尺寸也随之增大,这与前人报道的结构区域模型(SZMs)是一致的。Sc膜经吸氘变为了ScD2膜,ScD2膜为(111)择优生长,而且随着衬底温度的升高,择优生长也随着增强,这说明了(111)晶面的ScD2晶核是由吸氘前(002)晶面的钪晶核生长而来的;高底衬温度下制备的sc膜经吸氘后所获的ScD2膜的晶粒尺寸反而更小,这可能是由D原子在低衬底温度制备的Sc膜中较强的扩散动力学造成的。另外,提出了一种新的制备底衬材料的方法,该方法能够简单、快速的获得Sc膜的断面形貌,而且对Sc膜不会造成任何污染,且经济便宜。

英文摘要:

Scandium films with thickness of- 2-3 ktm were deposited on Mo substrates with a surface roughness Rq≈5-8.63 nm. Subsequently, the films were converted to scandium dideuteride (SeD2) in the Sievert's apparatus. A novel substrate preparation process has been developed for a simple observation of the cross-sectional images. The effects of substrate temperatures (623, 823, 1023 K) on the initial Sc-metal film microstructure and the following ScD2 microstructure were investigated. Results indicate that Sc films show a columnar microstructure with a preferred orientation of the crystallites along the [002] direction at all the three tempertures and the (002) texture increases with increasing of the temperature. The grain sizes of Sc films deposited at higher temperature are larger than those deposited at lower temperature, consistent with the published structure zone models (SZMs). As expected, the stronger (002) texture of Sc-metal film deposited at higher temperature results in the stronger (111) texture of deuteride film, indicating that the deuteride nuclei might inherit their texture from the initial metal grains' structure. Unexpectedly, an inverse correlation appears that larger Sc-metal grains lead to smaller deuteride grains due to the improved deuterium diffusion kinetics in the more defective and fine-grained metal structure

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期刊信息
  • 《稀有金属材料与工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会 中国材料研究学会 西北有色金属研究院
  • 主编:张平祥
  • 地址:西安市51号信箱
  • 邮编:710016
  • 邮箱:RMME@c-nin.com
  • 电话:029-86231117
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-185X
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1154/TG
  • 邮发代号:52-172
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国优秀期刊一等奖,中国有色金属工业优秀期刊1等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24715