Синтез тонкой пленки металлогидрида Mg2NiH4 на никелевой подложке

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Работа продолжает начатое ранее исследование процесса синтеза гидрида интерметаллида Mg2NiH4 в реакции между никелевой фольгой и гидридом магния MgH2 в атмосфере водорода при давлениях, превышающих давление разложения как MgH2, так и Mg2NiH4. Синтез проводился при температурах 400 и 475°C. В совокупности с результатами, полученными ранее при температуре 450°C, установлено, что после прохождения некоторого времени инкубации рост толщины пленки Mg2NiH4 линейно зависит от времени. Во время инкубации происходит синтез подслоя интерметаллида MgNi2. Совокупность этих данных свидетельствует о справедливости предложенного ранее механизма синтеза, лимитирующим фактором которого является диффузионное поступление с постоянной скоростью атомов никеля по подслою MgNi2. На основании анализа рентгенодифракционных данных сделан вывод, что для всех трех температур синтеза толщина подслоя MgNi2 примерно одинакова. С использованием метода термодесорбционной спектроскопии установлены скорости роста пленок для всех трех температур и на основании этих данных определены кинетические параметры диффузии атомов никеля в подслое интерметаллида MgNi2.

全文:

受限制的访问

作者简介

А. Барабан

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, г. Санкт-Петербург

А. Войт

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, г. Санкт-Петербург

И. Габис

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, г. Санкт-Петербург

Д. Елец

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

编辑信件的主要联系方式.
Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, г. Санкт-Петербург

А. Левин

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, г. Санкт-Петербург

Д. Зайцев

АО “НПО “ЛЕНКОР”

Email: elets.denis@mail.ioffe.ru
俄罗斯联邦, г. Санкт-Петербург

参考

  1. Yartys V.A., Lototskyy M.V., Akiba E. et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2019. V. 44. P. 78099. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.12.212
  2. Baraban A.P., Chernov I.A., Dmitriev V.A. et al. // Thin Solid Films. 2022. V. 762. P. 139556. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2022.139556
  3. Baraban A.P., Dobrotvorskii M.A., Elets D.I. et al. // Thin Solid Films. 2020. V. 709. P. 138217. https://doi.org/10.1016/j.tsf.2020.138217
  4. Mehrer H. // Mater. Trans. JIM. 1996. V. 37. P. 1259.
  5. Mehrer H. Diffusion in Solids.Fundamentals, Methods, Materials, Diffusion-limited Processes, Springer Series in Solid-State Sciences. Diffus Solids. 2007. V. 155. P. 41. http://link.springer.com/10.1007/978-3-540-71488-0
  6. Merkys A., Vaitkus A., Grybauskas A. et al. // J. Appl. Cryst. 2021. V. 54 (2). P. 672. https://doi.org/10.1107/S1600576720016532
  7. Evard E.A., Gabis I.E., Voyt A.P. // J Alloys Compd. 2005. V. 404–406. P. 335.
  8. Stein F., Leineweber A. // J. Mater. Sci. 2021. V. 56. P. 5321. https://doi.org/10.1007/s10853-020-05509-2
  9. Wiegand M.J., Faraci K.L., Reed B.E. et al. // J. Biomed. Mater. Res. B. Appl. Biomater. 2019. V. 107. P. 783.
  10. Bagnoud P., Feschotte P. // Int. J. Mater. Res. 1978. V. 69. P. 114. https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/ijmr-1978-690209/html
  11. Smith J.F., Christian J.L. // Acta Metall. 1960. V. 8. Р. 249.
  12. Andersen D., Chen H., Pal S. et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2023. V. 1–12. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.12.216

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. The results of the synthesis of Mg2NiH4 films at temperatures of 400 (1), 450 (2) and 475°C (3).

下载 (11KB)
3. Fig. 2. The results of X-ray phase analysis: RD paintings of the entire scanning range (a), RD fragments of R paintings (b). For better visualization, RD paintings of different samples (B, C and D) are shifted along the vertical axis. The numbers of the COD maps of the detected phases are indicated in (a). The theoretical positions of the Bragg angles of the observed reflexes of the crystalline phases of the film according to the indicated COD maps are shown in different symbols. Miller indices hkl of Ni reflexes (e.g. Fm3m (225)) of the substrate and Miller–Bravais indices hkil of some selected observed reflexes of Mg2Ni crystalline films (e.g. P6222 (180)) and MgNi2 (ave. gr. P63/mmc (194)).

下载 (30KB)
4. Fig. 3. Ni–Mg phase diagram [9].

下载 (15KB)
5. Fig. 4. Phenomenological model of Mg2NiH4 film growth.

下载 (13KB)
6. Fig. 5. Arrhenius graphs for the diffusion coefficient for limiting nickel fluxes (a) and incubation time (b).

下载 (23KB)
7. Fig. 6. Structure of the Mg2Ni crystal [https://som.web.cmu.edu/structures/S034-MgNi2.html ].

下载 (15KB)

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024