电沉积体系中呈现的电化学振荡一直是科学家们关注的热点。研究合金电沉积过程中的电流/电位振荡对合金薄膜的组织结构及性能的变异对推动电化学振荡在电沉积制备材料方面的应用及揭示合金电沉积机理有一定的积极意义。本项目拟采用系统动力学方法与薄膜材料的分析手段相结合,研究合金电沉积过程中所发生的电化学振荡(电位/电流振荡)的频率、波形和相位对合金薄膜的生长调控,揭示一定的外场作用下所发生的电化学振荡对合金薄膜
电沉积体系中呈现的电化学振荡一直是科学家们关注的热点,如何有效地利用电化学振荡为现代电沉积工业服务是值得探讨的课题。本项目研究了合金电沉积过程中的电化学振荡对电沉积组织结构及性能的影响。首先,基于诱导共沉积的机理,我们建立了合金电化学沉积模型,就此模型及三变量体系的动力学稳定性分析,得到了体系中可能出现电化学振荡的参数区域。该模型已从实验上得到了证实。实验研究表明,钨酸根离子浓度、溶液pH值、络合剂种类及浓度是影响电沉积体系中是否出现振荡的关键因素。电沉积合金样品的XRD(X射线衍射)及FTSEM(场发射扫描电镜)的测试结果表明电沉积过程中呈现电流振荡且其幅度大于60mA时,所沉积的样品具有单一的fcc结构,呈现为枝状生长;当电流振荡幅度 60mA时,沉积样品显示为hcp与fcc结构共存,相应的样品呈现为枝状与胞状生长模式的竞争;体系中不出现电流振荡时所制备的样品为单一的hcp结构,胞状生长明显。通过比较出现电化学振荡与不出现振荡时所制备的样品磁性能,我们发现体系中的电化学振荡在某种程度上有利于薄膜的软磁性。项目的研究,在很大程度上拓展了电化学振荡的应用范围。