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基于单目标溅射的 Fe$_2$VAl 基薄膜热电材料的迭代组成优化

材料科学 2024-06-10 v1

摘要

磁控溅射本质上具有将靶材中的颗粒按等比例抛出的优势。然而,由于元素与工作气体之间的散射差异,薄膜组成常会偏离目标配比,需调整溅射工艺。在本工作中,我们探讨了一种颠覆性的方法,即采用非配比靶材。通过迭代过程获得所需的组成,Fe2_2VAl 和 Fe2_2V0.9_{0.9}Ti0.1_{0.1}Al 薄膜作为案例研究。最终,从 Fe1.86_{1.86}V1.15_{1.15}Al0.99_{0.99} 和 Fe1.88_{1.88}V1.02_{1.02}Ti0.13_{0.13}Al0.97_{0.97} 靶材中获得了正确的配比。尽管热电性能因薄膜结晶性不足而低于预期,但该策略成功实现了所需的配比,无需高级溅射装置即可实现准确的薄膜合成。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.04729,
  title  = {Iterative composition optimization in Fe$_2$VAl-based thin-film thermoelectrics using single-target sputtering},
  author = {Alexander Riss and Ellena Lasisch and Simon Podbelsek and Katharina Schäfer and Michael Parzer and Fabian Garmroudi and Christoph Eisenmenger-Sittner and Takao Mori and Ernst Bauer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.04729},
  year   = {2024}
}