非晶 Ni-Zr 合金薄膜失透过程中局域原子结构的演化
材料科学
2022-10-20 v1
摘要
发生失透的薄膜金属玻璃可形成具有新颖结构和磁性能的局部晶化或完全晶化材料。开发此类体系所需且可调的性能，迫切需要理解其在原子尺度热演化的机制。对共溅射非晶 Ni-Zr 合金薄膜在室温至 800 deg C 间以每 200 deg C 为步长进行热退火，观察到其发生了非晶向晶体的转变。利用 X 射线反射率（XRR）、掠入射 X 射线衍射（GIXRD）和扩展 X 射线吸收精细结构（EXAFS）技术相结合，确定了该失透过程中包括氧化物形成与消耗在内的局域原子结构演化。确定该合金最可能的相为 Ni7Zr2，发生多形态转变。还注意到薄膜中少量氧化物含量随退火进行迅速降低，使晶化路径不受阻碍。XRR 与 GIXRD 数据的建模与分析表明，薄膜厚度随退火减小而长程有序度增加。观察到对分布函数峰宽随退火减小，表明体系从非晶向晶态转变过程中结构无序度可控。通过 EXAFS 测量在每一退火阶段考察了各组元环境中的偏原子分布，从而深入认识了已有有序度的原子尺度变化。通过这些技术的详细分析得出一致结果，从而为此种具技术用途材料的失透热演化过程提供了真实图像。
引用
@article{arxiv.2210.10399,
title = {Evolution of local atomic structure accompanying devitrification of amorphous Ni-Zr alloy thin films},
author = {Debarati Bhattacharya and Nidhi Tiwari and P. S. R. Krishna and Dibyendu Bhattacharyya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.10399},
year = {2022}
}